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C++ 属性: assume (自 C++23 起)

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属性
assume
(C++23)
(C++14)
(C++20)
(C++17)
(C++11)
(C++20)
 

指定表达式在给定点始终会计算为 true。否则,行为未定义。

表达式在任何情况下都绝不能计算为 false。如果表达式可能计算为 false,则它将在整个程序中引入 未定义行为(不仅仅是在假设出现的地方)。它不应被用于代替断言或前提条件。

内容

[编辑] 语法

[[assume( 表达式 )]]
表达式 - 一个表达式 上下文转换为 bool,其中表达式必须计算为 true

[编辑] 说明

表达式 不能是 逗号运算符 表达式,但将表达式括在括号中将允许使用逗号运算符。

表达式 不会被计算(但它仍然是 可能被计算)。

只能应用于空语句,例如 [[assume(x > 0)]];。此语句被称为假设。如果表达式在假设出现的位置不会计算为true,则行为未定义。否则,该语句没有效果。

假设的目的是允许编译器根据给定的信息进行优化。

[edit] 注意

由于假设如果它们不成立会导致未定义行为,因此应谨慎使用。

使用它们的一种正确方法是在断言之后使用假设。

assert(x > 0);     // trigger an assertion when NDEBUG is not defined and x > 0 is false
[[assume(x > 0)]]; // provide optimization opportunities when NDEBUG is defined

[edit] 示例

#include <cmath>
 
void f(int& x, int y)
{
    void g(int);
    void h();
 
    [[assume(x > 0)]]; // Compiler may assume x is positive
 
    g(x / 2); // More efficient code possibly generated
 
    x = 3;
    int z = x;
 
    [[assume((h(), x == z))]]; // Compiler may assume x would have the same value after
                               // calling h
                               // The assumption does not cause a call to h
 
    h();
    g(x); // Compiler may replace this with g(3);
 
    h();
    g(x); // Compiler may NOT replace this with g(3);
          // An assumption applies only at the point where it appears
 
    z = std::abs(y);
 
    [[assume((g(z), true))]]; // Compiler may assume g(z) will return
 
    g(z); // Due to above and below assumptions, compiler may replace this with g(10);
 
    [[assume(y == -10)]]; // Undefined behavior if y != -10 at this point
 
    [[assume((x - 1) * 3 == 12)]];
 
    g(x); // Compiler may replace this with g(5);
}

[edit] 参考

  • C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)
  • 9.12.3 假设属性 [dcl.attr.assume]

[edit] 参见

标记不可到达的执行点
(function) [edit]

[edit] 外部链接

1.  Clang 语言扩展文档:__builtin_assume.
2.  Clang 属性参考文档:assume.
3.  MSVC 文档:__assume 内置函数。
4.  GCC 文档:__attribute__((assume(...))).