请教高手，关于__builtin_expect的问题

[lvp1984]

在内核代码中,经常会遇到
#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
问几个问题：
1 !!(x)前为什么要加两次!!
2 gcc遇到__builtin_expect会优化什么？ 优化的基本思路是什么？
3 用__builtin_expect优化后会有多少性能提升？ 我的测试代码如下，我发现用__builtin_expect后没有明显的性能提升
int main() {
time_t t1 = time(NULL);
int xxx=0;
for(long i; i < 2000000000L; i++) {
if( likely( xxx == 0) ) {
xxx=i%1;
}
}
time_t t2 = time(NULL);
printf("xxx=%ld\n", xxx);
printf("time=%d\n", t2-t1);
}
每个问题20分， 先答对先得

[lvp1984]

自己顶上去

[lvp1984]

有没有人知道阿~~~

[watermelon258]

第一个问题:应该是使变量变成一个真假变量(!!应该是非非得真的一个逻辑运算) 能以0或1来达到你的预判
第二个问题:__builtin_expect() 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。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。
第三个问题:其宏涵义在上面已经说过了,像你这函数的使用,其性能是没有多大改善的,因为你这个
if( likely( xxx == 0) ) {xxx=i%1;}
中xxx==0的可能性不大呀！大部分时间是不等于0的,你改为unlikely()性能会有改变.

[sffkobe]

[Quote=引用 3 楼 watermelon258 的回复:]

第一个问题:应该是使变量变成一个真假变量(!!应该是非非得真的一个逻辑运算) 能以0或1来达到你的预判
第二个问题:__builtin_expect() 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……
[/Quote]
不错。

[localxiao]

和分支有关的预测，主要是体现在cpu的predictor上

这个不是单单由编译器决定的，只是编译器尽量在汇编代码的组织上，让特定跳转更加有优势

另外，你要测分支预测的话，这样少的代码片段，基本能保证所有代码都在L1S上，编译器的工作，基本看不到效果，而且，循环次数那么大，而且，循环体内部又这样单调，cpu根本就不大可能会预测失败

[wuxiatuxr]

第一个问题补充一下:
!!是为了把表达式x转化成0或者1,因为x表达式是int型的,而第二个参数是bool型的