C编译器（GCC/Clang/rustc）是否会优化循环中的内存解引用？

给定如下C结构体定义：

struct GayClub { 
  ...
  int ndrinks;
  ...
};

以及对应的循环代码：

// my struct
struct GayClub gc;

//....

// my loop
int i = 0;
for (; i < gc.ndrinks; ) {
  ...
  // 循环内不会修改 gc.ndrinks 的值
  ...
  i++;
}

已知循环内部不会修改gc.ndrinks的值，请问GCC、Clang这类C编译器是否会自动将其优化为以下形式——把循环边界提取到临时变量，避免每次循环都从内存中解引用：

// trick
int tmpNDrinks = gc.ndrinks;
// my za-loop-a
for (; i < tmpNDrinks; ) {
  ...
  // no modifications on gc.ndrinks
  ...
  i++;
}

如果编译器能自动完成该优化，就不需要手动提取循环边界为单独变量。

GCC、Clang这类主流C编译器会自动完成这个优化。

这类优化属于编译器的数据流分析范畴：编译器会扫描整个循环体代码，确认gc.ndrinks的值在循环过程中没有被修改，也不存在其他可能导致其内存值变化的操作（比如无其他线程修改、无指针间接修改等前提），就会提前将gc.ndrinks的值读取到寄存器或局部临时变量中，避免每次循环条件判断时都去内存中读取该值，以此提升循环执行效率。

需要注意的是，rustc是Rust语言的编译器，并非C编译器，但针对Rust代码的类似场景，它也会做出等价的优化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Caspian Power