《gcc》中为什么小于表达式转换为小于等于表达式

Question

我正在从事代码优化工作，并深入了解了gcc的内部机制。我在我的程序中写了一个简单的表达式，我检查了这个表达式的gimple表示，我被困住了，为什么gcc会这样做。假设我有一个表达式：

if(i < 9)

然后在gimple表示中，它将被转换为

if(i <= 8)

我不知道为什么gcc要这样做。这是一种优化吗，如果是，那么谁能告诉我它是如何优化我们的程序的？

Answer 1

规范化有助于检测CommonSubExpressions，例如：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
unsigned u, pos;
char buff[40];

for (u=pos=0; u < 10; u++) {
        buff[pos++] = (u <5) ? 'A' + u : 'a' + u;
        buff[pos++] = (u <=4) ? '0' + u : 'A' + u;
        }
buff[pos++] = 0;
printf("=%s=\n", buff);
return 0;
}

GCC -O1会将其编译为：

         ...
        movl    $1, %edx
        movl    $65, %ecx
.L4:
        cmpl    $4, %eax
        ja      .L2
        movb    %cl, (%rsi)
        leal    48(%rax), %r8d
        jmp     .L3
.L2:
        leal    97(%rax), %edi
        movb    %dil, (%rsi)
        movl    %ecx, %r8d
.L3:
        mov     %edx, %edi
        movb    %r8b, (%rsp,%rdi)
        addl    $1, %eax
        addl    $1, %ecx
        addl    $2, %edx
        addq    $2, %rsi
        cmpl    $10, %eax
        jne     .L4
        movb    $0, 20(%rsp)
        movq    %rsp, %rdx
        movl    $.LC0, %esi
        movl    $1, %edi
        movl    $0, %eax
        call    __printf_chk
         ...

实际上，GCC -O2将删除整个循环，并将其替换为赋值流。

Answer 2

考虑下面的C代码：

int i = 10;

if(i < 9) {
  puts("1234");
}

还有等效的C代码：

int i = 10;

if(i <= 8) {
  puts("asdf");
}

在没有优化的情况下，两者生成完全相同的装配序列：

40052c:       c7 45 fc 0a 00 00 00    movl   $0xa,-0x4(%rbp)
400533:       83 7d fc 08             cmpl   $0x8,-0x4(%rbp)
400537:       7f 0a                   jg     400543 <main+0x1f>
400539:       bf 3c 06 40 00          mov    $0x40063c,%edi
40053e:       e8 d5 fe ff ff          callq  400418 <puts@plt>
400543:       .. .. .. ..             .. ..  ..

因为我不熟悉GCC的实现，所以我只能猜测为什么要进行转换。也许它使代码生成器的工作变得更容易，因为它只需要处理单一的情况。我希望有人能给出一个更明确的答案。