程序优化之存储器别名使用

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说明：本文示例摘自《深入理解计算机系统》第五章----优化程序性能。

在程序优化时，对于这样一种现象不得不注意，即存储器别名使用。
那么什么是存储器别名使用呢？
简单来说，就是“两个指针可能同时指向同一个存储地址的情况”。

示例为证，考虑下面的代码序列：

x = 1000;
y = 3000;
*q = y;
*p = x;
t1 = *q;

最终t1是多少呢？可能很多人会不假思索就回答3000，然而事实上它是完全有可能等于1000的，这种情况取决于指针p和q是否指向同一个地址，即p是否等于q。

再来看另一个例子：

void twiddle1(int *xp,  int *yp){
    *xp += *yp;
    *xp += *yp;
}

void twiddle2(int *xp,  int *yp){
    *xp += 2 * *yp;
}

乍一看，这两个函数似乎相同，其实不然，同样的道理，这样认为的人还是忽视了存储器别名使用的情况，但xp与yp都指向同一片内存时，差异就显示出来了，前者中xp的值会增加4倍，而后者却只增加3倍！

这样的例子还有很多，比如遇到全局变量时，如下例：

int f();

int func1(){
    return f() + f() + f() + f();
}

int func2(){
    return 4*f();
}

此时又如何呢？它们一定会返回同样的结果吗？非也！比如出现这样的情况：

int counter = 0;

int f(){
    return counter++;
}

注意此时在func1中f()调用了4次，最终结果为 0+1+2+3= 6, 而func2中却只调用了1次，最终结果为4*0=0！！！

很神奇，不是吗？！所以在优化程序时，知道该注意什么了吧？
存储器别名使用！请深深将其烙印在你脑海中！