使用volatile防止基准测试代码中的编译器优化？

问题描述

| 我正在创建一个小程序来测量

boost::shared_ptr

和

boost::intrusive_ptr

类型的容器之间的性能差异。为了防止编译器优化副本，我将变量声明为volatile。循环如下所示：

// TestCopy measures the time required to create n copies of the given container.
// Returns time in milliseconds.
template<class Container>
time_t TestCopy(const Container & inContainer,std::size_t n) {
    Poco::Stopwatch stopwatch;
    stopwatch.start();
    for (std::size_t idx = 0; idx < n; ++idx)
    {
        volatile Container copy = inContainer; // Volatile!
    }

    // convert microseconds to milliseconds
    return static_cast<time_t>(0.5 + (double(stopwatch.elapsed()) / 1000.0));
}

其余代码可在以下位置找到：main.cpp。 在这里使用volatile会阻止编译器优化副本吗？ 是否有任何陷阱可能会使结果无效？ 更新资料 回应@Neil Butterworth。即使在使用副本时，在我看来，编译器仍可以轻松避免使用副本：

for (std::size_t idx = 0; idx < n; ++idx)
{
    // gcc won\'t remove this copy?
    Container copy = inContainer;
    gNumCopies += copy.size();        
}

    

解决方法

C ++ 03标准说，对易失性数据进行读写是可以观察到的行为（C ++ 2003，1.9 [intro.execution] / 6）。我相信，这保证了无法优化分配给易失数据的工作。另一种可观察到的行为是对I / O函数的调用。 在这方面，C ++ 11标准甚至更加明确：在1.9 / 8中，它明确指出：   符合标准的实现的最低要求是：   —严格根据抽象机的规则评估对易失对象的访问。 如果编译器可以证明代码不会产生可观察到的行为，那么它可以优化代码。在更新中（不使用volatile的情况），复制构造函数和其他函数调用以及重载的运算符可能会避免任何I / O调用和对易失性数据的访问，并且编译器可能会很好地理解它。但是，如果

gNumCopies

是稍后在具有可观察到的行为（例如打印）的表达式中使用的全局变量，则不会删除此代码。     ,对于非POD类型，Volatile不太可能达到您的期望。我建议将别名为

char *

或

void *

的容器传递给其他翻译单元中的空函数。由于编译器无法分析指针的使用情况，因此这将充当编译器内存屏障，至少将对象强制移出处理器高速缓存，并阻止大多数死值消除优化。     ,为什么要这样最好的解决方案是以某种方式使用容器，例如将其大小添加到全局变量中。