GCC likely和unlikely(__builtin_expect)的作用

在Linux2.6内核中，看到一对奇怪的函数，likely(), unlikely()。

追踪回去，发现其实是一对宏，如下实现：

#define likely(x)  __builtin_expect((x), 1)

#define unlikely(x)  __builtin_expect((x), 0)

查了一下是这样说的：

例如：

if( likely(val))  

if( unlikely (val))

他们都等于if(val)，也就是在理解上来说，是等价的。

那么为什么要这样用呢？

__builtin_expect() 是 GCC (version >= 2.96)提供给程序员使用的，目的是将“分支转移”的信息提供给编译器，这样编译器可以对代码进行优化，以减少指令跳转带来的性能下降。

__builtin_expect((x),1) 表示 x 的值为真的可能性更大；
__builtin_expect((x),0) 表示 x 的值为假的可能性更大。

也就是说，使用 likely() ，执行 if 后面的语句 的机会更大，使用unlikely()，执行else 后面的语句的机会更大。

例如下面这段代码，作者就认为 prev 不等于 next 的可能性更大，

if (likely(prev != next)) {
       next->timestamp = now;
        ...
} else {
        ...;
}

通过这种方式，编译器在编译过程中，会将可能性更大的代码紧跟着起面的代码，从而减少指令跳转带来的性能上的下降。

还有一个有趣的例子：

__builtin_expect(!!(x), 1) 这个是说，如果x == 0，那么结果就是 0，如果x == 1， 那么结果就是1，使用了！！是为了让x转化成bool型的

简言之：

if (likely(x)) {
   // 我觉得这里概率高
} else {
   // 我觉得这里概率低
}

参考

https://www.zhihu.com/question/27650017
https://blog.csdn.net/shuimuniao/article/details/8017971
https://blog.csdn.net/joker0910/article/details/6670436