Linux内核中unlikely宏的作用

Linux内核中unlikely宏的作用

在Linux内核中，unlikely宏是一个非常重要的工具，它主要用于 指导编译器进行代码优化，以提高程序的执行效率。

unlikely宏的定义与作用

• 定义: unlikely宏通常定义为 __builtin_expect(!!(x), 0)，其中x是你要判断的表达式。
• 作用: 告诉编译器，表达式x的结果很不可能为真。

编译器的优化

当编译器看到unlikely宏时，它会认为该表达式为假的可能性更大。因此，它会对代码进行如下优化：

• 分支预测: 编译器会将unlikely表达式对应的分支代码放置在分支预测不太可能执行的位置，以减少分支预测错误带来的性能损失。
• 指令重排序: 编译器可能会将unlikely表达式对应的代码块移动到其他位置，以减少指令流水线的停顿。

使用场景

• 错误处理: 错误处理代码通常执行的频率较低，使用unlikely可以提示编译器将错误处理代码放在分支预测不太可能执行的位置。
• 特殊情况判断: 某些特殊情况下的判断，例如空指针检查、数组越界检查等，发生的概率较低，使用unlikely可以优化代码。
• 性能敏感代码: 在一些对性能要求很高的代码中，使用unlikely可以帮助编译器生成更高效的代码。

示例

if (unlikely(list == NULL)) {
    // 处理空链表的情况
    return -ENOMEM;
}

在上面的代码中，我们认为链表为空的情况比较少见，因此使用unlikely告诉编译器，当list为NULL时，进入if分支的概率较小。

注意

• unlikely宏只是给编译器一个建议，编译器不一定按照建议进行优化。
• 过多的使用unlikely宏可能会干扰编译器的优化，因此应该谨慎使用。
• unlikely的配对宏是likely，表示表达式很可能为真。

总结

unlikely宏通过提供分支预测信息，帮助编译器生成更高效的代码，从而提高程序的性能。在Linux内核中，unlikely宏被广泛应用于各种场景，以优化内核代码。
但是判断为真，还是会进入该逻辑函数中。