iOS底层系列04 -- 编译器的优化

• 从上一篇文章alloc init new方法的探索中提到slowpath与fastpath这两个宏，其与编译器优化相关，下面来详细阐述一下实现的基本原理；

slowpath与fastpath的宏定义如下：

#define fastpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 1))
#define slowpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 0))

• 为了理解上面的两个宏，首先我们来举个例子：看下面的代码：

if (x) {
   return 1;
}else{
   return 0;
}

• 由于计算机并不是一次只读取一条指令，而是一次会读取多条指令，所以在读到 if 语句时也会把 return 1 读取进来，如果 x 为 0，那么会重新读取 return 0，重读指令相对来说比较耗时；

• 如过 x 有非常大的概率是 0，那么 return 1 这条指令每次不可避免的都会被读取，但实际上几乎没有机会执行，造成了不必要的指令重读，当然，最简单的优化就是：

if (!x) {
   return 0;
}else{
   return 1;
}

• 然而对程序员来说，每次都做这样的判断非常烧脑，而且容易出错，于是 GCC 提供了一个内置函数 __builtin_expect：

long __builtin_expect (long EXP, long C)

• 它的返回值就是整个函数的返回值，参数 C 代表预计的值，表示程序员知道 EXP 的值很可能就是 C，大概率就是C；

• 回到上面的两个宏：

  • fastpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 1)) 表明x为真的概率更大；
  • slowpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 0)) 表明x为假的概率更大；

//x = !cls->ISA()->hasCustomAWZ() 为真的概率更大 执行if中的语句
if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
   return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
}

//x = checkNil && !cls 为假的概率更大 执行else中的语句
if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;