-fno-inline对memcmp进行的错误的GCC 9及更高版本优化

问题描述

有一个小的func函数，用于将存储块与静态const调零数组进行比较。这是一个说明问题的原始示例：

#include <cstring>
#include <memory>

#define MAX_BYTES (256)

inline int my_memcmp(const void * mem1,const void * mem2,const size_t size)
{
    const auto *first  = reinterpret_cast<const uint8_t *>(mem1);
    const auto *second = reinterpret_cast<const uint8_t *>(mem2);
    if (size < 8)
    {
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            if (*first != *second) return (*first > *second) ? 1 : -1;
            ++first; ++second;
        }
        return 0;
    }

    return std::memcmp(mem1,mem2,size);
}

bool func(const uint8_t* in,size_t size)
{
  size_t remain = size;
  static const uint8_t zero_arr[MAX_BYTES] = { 0 };

  while (remain >= MAX_BYTES)
  {
    if (my_memcmp(in,zero_arr,MAX_BYTES) != 0)
    {
      return false;
    }
    remain -= MAX_BYTES;
    in += MAX_BYTES;
  }

  return true;
}

编译器：gcc 9.1及更高版本
编译器标志：-fno-inline -O3
Godbolt拆卸链接：https://godbolt.org/z/P8vKGq
Godbolt程序执行链接：https://godbolt.org/z/qr8f16

如果我使用-fno-inline编译器标志，则编译器会尝试优化上面的代码，并仅为my_memcmp函数生成两行代码，但是似乎总是返回0：

my_memcmp(void const*,void const*,unsigned long) [clone .constprop.0]:
        movzx   eax,BYTE PTR [rdi]
        ret

直到我添加-fno-inline后，问题才能重现（我在编译覆盖率测试代码时遇到了这个问题，因此我需要添加no-inline以使报告更加清晰。）发现gcc 8没有这个问题。是否有合理的解释，或者仅仅是GCC 9和10中的错误？

解决方法

这是GCC错误95189，https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=95189

基本上，如果其中一个缓冲区具有已知的内容，则GCC可以为memcmp发出专用代码，但是如果遇到零字节，则该专用功能将无法正常工作（因为它专用于其他功能，如strcmp）。 >

它似乎已经在GCC主开发分支（主干）上得到了修复，但是该修复尚未向后移植到9.x和10.x版本分支。

此C语言中的最小副本在-O2处错误编译，该错误的注释中提到了类似的示例：

int f(const char *p)
{
    return __builtin_memcmp(p,"\0\0\0",4);
}

c++compiler-optimization gcc