C++ 属性: likely, unlikely (C++20 以降)
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その文を含む実行パスが、そのような文を含まない代替の実行パスよりも、発生する可能性が高い、または低い場合に、コンパイラが最適化できるようにします。
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[編集] 構文
[[likely]]
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(1) | ||||||||
[[unlikely]]
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(2) | ||||||||
[編集] 説明
これらの属性は、ラベルと文 (宣言文を除く) に適用できます。同じラベルまたは文に同時に適用することはできません。
1) その文を含む実行パスが、そのような文を含まない代替の実行パスよりも、発生する可能性が高い場合に、コンパイラが最適化できるように、文に適用されます。
2) その文を含む実行パスが、そのような文を含まない代替の実行パスよりも、発生する可能性が低い場合に、コンパイラが最適化できるように、文に適用されます。
実行パスは、そのラベルへのジャンプが含まれる場合にのみ、そのラベルを含むと見なされます。
int f(int i) { switch (i) { case 1: [[fallthrough]]; [[likely]] case 2: return 1; } return 2; }
i == 2 は他のどの i の値よりも発生する可能性が高いと見なされますが、[[likely]] は、case 2: ラベルを通過するにもかかわらず、i == 1 のケースには影響を与えません。
[編集] 例
このコードを実行
#include <chrono> #include <cmath> #include <iomanip> #include <iostream> #include <random> namespace with_attributes { constexpr double pow(double x, long long n) noexcept { if (n > 0) [[likely]] return x * pow(x, n - 1); else [[unlikely]] return 1; } constexpr long long fact(long long n) noexcept { if (n > 1) [[likely]] return n * fact(n - 1); else [[unlikely]] return 1; } constexpr double cos(double x) noexcept { constexpr long long precision{16LL}; double y{}; for (auto n{0LL}; n < precision; n += 2LL) [[likely]] y += pow(x, n) / (n & 2LL ? -fact(n) : fact(n)); return y; } } // namespace with_attributes namespace no_attributes { constexpr double pow(double x, long long n) noexcept { if (n > 0) return x * pow(x, n - 1); else return 1; } constexpr long long fact(long long n) noexcept { if (n > 1) return n * fact(n - 1); else return 1; } constexpr double cos(double x) noexcept { constexpr long long precision{16LL}; double y{}; for (auto n{0LL}; n < precision; n += 2LL) y += pow(x, n) / (n & 2LL ? -fact(n) : fact(n)); return y; } } // namespace no_attributes double gen_random() noexcept { static std::random_device rd; static std::mt19937 gen(rd()); static std::uniform_real_distribution<double> dis(-1.0, 1.0); return dis(gen); } volatile double sink{}; // ensures a side effect int main() { for (const auto x : {0.125, 0.25, 0.5, 1. / (1 << 26)}) std::cout << std::setprecision(53) << "x = " << x << '\n' << std::cos(x) << '\n' << with_attributes::cos(x) << '\n' << (std::cos(x) == with_attributes::cos(x) ? "equal" : "differ") << '\n'; auto benchmark = [](auto fun, auto rem) { const auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); for (auto size{1ULL}; size != 10'000'000ULL; ++size) sink = fun(gen_random()); const std::chrono::duration<double> diff = std::chrono::high_resolution_clock::now() - start; std::cout << "Time: " << std::fixed << std::setprecision(6) << diff.count() << " sec " << rem << std::endl; }; benchmark(with_attributes::cos, "(with attributes)"); benchmark(no_attributes::cos, "(without attributes)"); benchmark([](double t) { return std::cos(t); }, "(std::cos)"); }
実行結果の例
x = 0.125 0.99219766722932900560039115589461289346218109130859375 0.99219766722932900560039115589461289346218109130859375 equal x = 0.25 0.96891242171064473343022882545483298599720001220703125 0.96891242171064473343022882545483298599720001220703125 equal x = 0.5 0.8775825618903727587394314468838274478912353515625 0.8775825618903727587394314468838274478912353515625 equal x = 1.490116119384765625e-08 0.99999999999999988897769753748434595763683319091796875 0.99999999999999988897769753748434595763683319091796875 equal Time: 0.579122 sec (with attributes) Time: 0.722553 sec (without attributes) Time: 0.425963 sec (std::cos)
[編集] 参照
- C++23標準 (ISO/IEC 14882:2024)
- 9.12.7 Likelihood attributes [dcl.attr.likelihood]
- C++20 standard (ISO/IEC 14882:2020)
- 9.12.6 Likelihood attributes [dcl.attr.likelihood]
