如何让C编译器在返回值处理上获得优化自由度

咱先来看个实际例子，我写了这么一个C语言的整数比较函数：

i64 my_comparator1(i64 x, i64 y) {
    if (x > y) { return 1; }
    if (x < y) { return -1; }
    return 0;
}

这个函数逻辑很直白，就是根据两个64位整数的大小关系返回1、-1或者0。但如果我手里攥着一些编译器不知道的参数“内幕消息”——比如我能确定传入的x一定不会超过100——那就能用__builtin_unreachable这个编译器内置函数，给编译器透个底，帮它在返回值处理上拿到更多优化空间。

比如我可以把函数改成这样（注：原代码片段存在截断，这里基于逻辑补全示意）：

i64 my_comparator2(i64 x, i64 y) {
    // 先校验我们已知的约束条件，不满足就标记为绝对不会走到的分支
    if (!(x <= 100)) {
        __builtin_unreachable();
    }
    // 保留原有的比较逻辑
    if (x > y) { return 1; }
    if (x < y) { return -1; }
    return 0;
}

为啥这招管用呢？因为__builtin_unreachable相当于给编译器递了个话：“这个分支的代码绝对不可能被执行到，你完全不用为它做任何冗余处理”。编译器拿到这个信息后，就能放心地删掉一些不必要的边界检查，甚至调整返回值的生成逻辑，让最终的机器码更精简、运行更快。

说白了，就是你把自己掌握的额外参数约束信息主动告诉编译器，它就能放开手脚，在返回值处理和整体代码优化上获得更大的自由度。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者KAction