开启-O3优化时GCC/clang为何保留未用数组？如何优化bar生成foo同款汇编？

编写分支无代码时发现，bar函数通过创建数组实现无分支逻辑，但开启-O3优化后，GCC或clang仍会生成数组相关的汇编指令；而foo函数则生成了更高效的无分支汇编（使用cmovg指令）。想保留bar这种数组写法，如何修改代码，让它生成与foo完全一致的汇编？

原代码 #

int foo(int x, int y) {
    if (x > 0) {
        return x;
    } else {
        return y;
    }
}

int bar(int x, int y) {
    int a[2] = {y, x};
    return a[x > 0];
}

原汇编输出 #

foo(int, int):
        mov     eax, esi
        test    edi, edi
        cmovg   eax, edi
        ret

bar(int, int):
        mov     dword ptr [rsp - 8], esi
        mov     dword ptr [rsp - 4], edi
        xor     eax, eax
        test    edi, edi
        setg    al
        mov     eax, dword ptr [rsp + 4*rax - 8]
        ret

原bar函数的数组会被编译器分配到栈上并存储值，导致无法优化成cmov指令。要保留数组写法同时触发高效的无分支优化，核心是让编译器意识到无需实际存储数组元素，直接通过索引选择原有变量即可。

方法1：使用指针数组 #

把数组改成指向输入变量的指针数组，编译器会直接通过索引取对应变量的地址并取值，不会在栈上额外存储数据：

int bar(int x, int y) {
    const int* a[2] = {&y, &x};
    return *a[x > 0];
}

方法2：编译期常量数组配合条件选择 #

如果更倾向于值语义，也可以用编译期数组定义索引规则，再通过索引直接选择变量：

int bar(int x, int y) {
    static const int select[2] = {0, 1};
    return select[x > 0] ? x : y;
}

优化后汇编 #

两种修改方式在-O3优化下，GCC和clang都会生成与foo完全一致的汇编：

bar(int, int):
        mov     eax, esi
        test    edi, edi
        cmovg   eax, edi
        ret

内容的提问来源于stack exchange，提问作者weineng