我也说说宏定义likely()和unlikely()

作者：[e-mail]
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虽然不是内核工程师，但是也经常使用这两个宏，不过一直没有深究。刚才看了Bean_lee评论了一篇关于likely()和unlikely()的文章，于是也过去凑了个热闹。

该文章前面没有什么问题，我也不再重复，但是最后有个错误。“另外有一点要注意的是，由于likely定义时用的常量是1，unlikely用的常量是0，这正好符合c/c++语言中bool变量的实际值，而_builtin_expect()函数对exp与c进行严格相等的比较的，

因此使用likely和unlikely时，其参数应该只使用逻辑表达式，因为逻辑表达式的值只有0或1。除非真要判断某个变量的值是1或0时，才会将其它类型的参数传给likely或unlikely。这一点可能很多人会不小心用错。”，引自：http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=24708340&do=blog&id=3047035

我看到这段文字时，吓了一跳。我使用likely和unlikely时从来没注意过参数非得是逻辑表达式的值啊，即0和1。难道都用错了。。。想了一下，就知道该博主想错了。

当使用likely和unlikely的时候，参数可以为任何表达式。不是逻辑表达式没有关系，绝不会有错。我来解释一下：

#define likely(x) __builtin_expect(!!(x),1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x),0)

这是likely和unlikely的定义。看一眼定义，!!(x)这个用法就会让人觉得奇怪，为什么要!!呢？否定的否定，不就是肯定吗？干嘛多此一举呢？这就是一个技巧，学习kernel的时候，可以学到不少类似的技巧。

按照__builtin_expect的定义，要用第一个参数和第二个参数比较，它期望的值是true。第二个值是1。这里的!!(x)就是为了保证当x本身作为逻辑值为true的时候，其!!(x)值为1。举个简单的例子：

if (likely(5)) {
    printf("Hit!\n");
}
else {
    printf("Not hit\n");
}

本身if (5)为true，因为C标准里面规定任何非0的值均为true。Ok，!(5)为0，而!!(5)为1。这就是为啥likely和unlikely要使用!!(x)，就为了其逻辑判断的值为1或者0。

关于为什么likely和unlikely可以提高程序的performance，我就不献丑了。给个官方的文献链接：

总的来说，它们是对编译器的一种指示，告诉编译器哪个分支更有可能发生，来最大的满足CPU的流水线作业。