C11标准下编译器可否省略潜在无限循环及非volatile变量读取优化

1. 编译器是否允许省略boo()函数内的while循环？ #

允许，完全符合你给出的C11条款的优化条件：
该条款的所有适用前提均已满足：

• while的控制表达式v->cntr > 1不属于常量表达式
• 循环体为空，不存在任何输入输出操作
• 控制表达式仅访问普通非volatile的结构体成员，无volatile对象访问、无同步操作、无原子操作

哪怕你认为v可能指向全局变量、可能被其他线程修改，这种情况在C11标准中属于数据竞争类未定义行为，编译器不需要考虑未定义行为的场景，完全可以依据该条款假定循环最终会终止，直接删除这个空循环，这也和条款脚注157的说明完全吻合。

2. 控制表达式中的v->cntr访问能否被认定为同步操作？ #

不能。
C11标准中定义的同步操作有明确的范围：仅包括互斥锁加解锁、原子变量的带内存序操作、线程创建/加入等明确的同步原语操作。普通非原子变量的读写不属于同步操作范畴，你预期其他线程修改普通变量的逻辑本身就不符合C11内存模型的线程安全要求，属于程序员自己引入的错误，标准不会将这类普通访问认定为同步操作。

3. 附加问题：v未定义为volatile时，编译器是否允许每次循环迭代不重新读取v->cntr的值？ #

允许。
对于非volatile、非原子的普通变量，C11标准允许编译器假定：在当前执行线程没有显式修改该变量的前提下，变量的值不会发生变化。你给出的循环内没有任何修改v->cntr的操作，编译器完全可以只在第一次判断前读取一次v->cntr的值存入寄存器，后续所有循环迭代都直接复用寄存器中的值判断，不需要重新访问内存。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex Lop.