linux中有likely 和unlikely的宏定义
#define likely(x)
__builtin_expect(!!(x),1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x),0)
__builtin_expect 宏的含义是通知编译器，对相应的分支预测进行优化。
我们知道顺序执行的代码CPU比较喜欢，因为不需要跳转。对于存在大量跳转或者说是分支的代码，
CPU比较抓狂，因为CPU一般会提前 取指令 译码，甚至提前计算一些结果。如果分支预测错了，就会丢弃
之前的指令，这样会影响效率。
如果我们提前知道代码 不同分支的执行概率，我们应该尽量让高概率的分支作为条件转移指令的下一
条指令，这样prefetch 和decode 就会选择条件 转移指令的下一条指令，从而预测成功，这正是我们期望的
__builtin_expect 就是通知编译器哪个分支出现的概率更高的。
__builtin_expect(!!(x),1)表示，告诉编译器，条件x为真的可能性非常高。
__builtin_expect(!!(x),0)表示，告诉编译器，条件x为假的可能性非常高。
#include #include
#include #include #define TIMES (10000000)
#define BILLION (1000000000) #define MILLION 1000000 #define likely(x)
__builtin_expect(x,1) #define unlikely(x) __builtin_expect(x, 0) int main(int
argc,char *argv[]) { int i; int j; int *array = NULL; struct timespec tpstart;
struct timespec tpend; unsigned long long timeif; unsigned long long
timeif_func; struct timeval tv; if(argc != 2) { printf("usage: ./test times\n");
return -1; } int times = atoi(argv[1]);
if(clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,&tpstart)) { fprintf(stderr,"Fail to get
start time for NULL\n"); return -1; } for(i = 0;i
(tpend.tv_nsec-tpstart.tv_nsec)/1000; printf("%d BLANK OP
's total time is %llu us\n",times,(timeif));
if(clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,&tpstart)) { fprintf(stderr,"Fail to get
start time for branch \n"); return -1; } for(i = 0;iif(likely(j >1)) { array = malloc(1000*sizeof(int)); if(array)
free(array); } else { gettimeofday(&tv,NULL); } }
if(clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,&tpend)) { fprintf(stderr,"Fail to get
start time for branch\n"); return -1; } timeif_func =MILLION*(tpend.tv_sec -
tpstart.tv_sec)+
(tpend.tv_nsec-tpstart.tv_nsec)/1000; printf("%d
FUNCTION's with right prediction cost time is %llu us\n",
times,(timeif_func)); }
注意粗体部分，j>1的概率几乎是100%，所以我们预测j>1,所以这是正确的预测。我们期待，malloc分支作为条件转移指令的下一条指令，这样，我们就能顺序取指令，无须跳转
。
看下生成的汇编出来的代码。
gcc -o test_ok test.c -lrt -O2
objdump -d test_ok >objdump_ok
--------------------------objdump_ok---------------------------------------
8048728: e8 1b fe ff ff call
8048548 804872d: 83 f8 01 cmp $0x1,%eax 8048730: 0f 8e ac 00 00
00 jle 80487e2 8048736: c7 04 24 a0 0f
00 00 movl $0xfa0,(%esp) 804873d: e8 f6 fd ff ff call 8048538
8048742: 85 c0 test %eax,%eax 8048744: 74 08 je 804874e
8048746: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 8048749: e8 ca fd ff ff call 8048518
.............................................................
80487e2: 8d 44 24 38 lea
0x38(%esp),%eax 80487e6: c7 44 24 04 00 00 00 movl $0x0,0x4(%esp) 80487ed: 00
80487ee: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 80487f1: e8 02 fd ff ff call 80484f8
80487f6: e9 53 ff ff ff jmp 804874e
------------------------------------------------------------------------------------
相反，我们如果预测j<1,即将代码中的likely，改成unlikely，那么我们就做出了错误的预测，那么编译器
生成的汇编代码如下。
gcc
-o test_err test.c -lrt -O2
objdump -d test_err >objdump_err
-------------------objdump_err-------------------------------------------
8048738: e8 0b fe ff ff call 8048548
804873d: 83 f8 01 cmp $0x1,%eax 8048740: 0f 8f ac 00 00 00 jg
80487f2 8048746: 8d 44 24 38 lea
0x38(%esp),%eax 804874a: c7 44 24 04 00 00 00 movl $0x0,0x4(%esp) 8048751: 00
8048752: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 8048755: e8 9e fd ff ff call 80484f8
.................................
80487f2: c7 04 24 a0 0f 00 00 movl
$0xfa0,(%esp) 80487f9: e8 3a fd ff ff call 8048538 80487fe:
85 c0 test %eax,%eax 8048800: 0f 84 54 ff ff ff je 804875a
8048806: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 8048809: e8 0a fd ff ff call 8048518
------------------------------------------------------------------------------
从上面可以看出，由于我们的预测错误，gettimeofday放到了下一条指令，如果预取指令
译码，甚至执行，会发现，分支预测错了，丢弃之，然后跳转到malloc那条分支。
我们可以预测，由于分支预测出现了错误，test_ok
执行的速度应该比test_err执行的要快。当然，由于CPU还有Branch Target
Buffer，这个BTB可以根据上次执行的转移，来预测本次转移。所以下面的两个程序，执行时间差的并不多。
root@libin:~/program/C/function_call# cat
do.sh
./test_err 100000000 &
./test_ok 100000000 &
root@libin:~/program/C/function_call# ./do.sh 100000000
BLANK OP 's total time is 1 us root@libin:~/program/C/function_call# 100000000
BLANK OP 's total time is 1 us 100000000 FUNCTION's with right prediction cost
time is 9472328 us 100000000 FUNCTION's with wrong prediction cost time is
9751683 us
