为什么不能（或不）编译器将可预测的加法循环优化为乘法？
在阅读Mysticial关于这个问题的杰出答案时，想到这个问题：为什么处理排序后的数组比未排序的数组更快？
涉及类型的上下文：
const unsigned arraySize = 32768;
int data[arraySize];
long long sum = 0;
在他的回答中他解释说，英特尔编译器（ICC）优化了这一点：
for (int i = 0; i < 100000; ++i)
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (data[c] >= 128)
sum += data[c];
...变成与此相当的东西：
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (data[c] >= 128)
for (int i = 0; i < 100000; ++i)
sum += data[c];
优化器认识到这些是等价的，因此正在交换循环，将分支移到内部循环之外。 非常聪明！
但为什么不这样做呢？
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (data[c] >= 128)
sum += 100000 * data[c];
希望Mysticial（或任何其他人）可以给出同样出色的答案。 我从来没有听说过在其他问题中讨论过的优化，所以我对此感到非常感激。
编译器通常不能转换
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (data[c] >= 128)
for (int i = 0; i < 100000; ++i)
sum += data[c];
成
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (data[c] >= 128)
sum += 100000 * data[c];
因为后者可能会导致有符号整数的溢出，前者不会。 即使对于有符号二进制补码整数溢出的保证环绕行为，它也会改变结果（如果data[c]为30000， -1294967296对于典型的具有环绕的32位int ，产品将变为-1294967296 ，而100000次增加30000至sum会，如果不溢出，增加sum由30亿）。 请注意，对于无符号数量也是如此，使用不同的数字， 100000 * data[c]溢出通常会引入模2^32的减法，但不得出现在最终结果中。
它可以转化为
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (data[c] >= 128)
sum += 100000LL * data[c]; // resp. 100000ull
尽管如此，如果像往常一样， long long比int更大。
为什么不这样做，我说不出来，我猜这就是Mysticial所说的，“显然，它在循环交换之后并没有运行循环崩溃通行证”。
请注意，循环交换本身通常不是有效的（对于有符号整数），因为
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (condition(data[c]))
for (int i = 0; i < 100000; ++i)
sum += data[c];
可能导致溢出的地方
for (int i = 0; i < 100000; ++i)
for (int c = 0; c < arraySize; ++c)
if (condition(data[c]))
sum += data[c];
不会。 它在这里是洁净的，因为条件可以确保所添加的所有data[c]具有相同的符号，所以如果溢出的话，两者都可以。
我不太确定编译器是否考虑到了这一点，尽管（@Mysticial，你可以尝试使用像data[c] & 0x80这样的条件，对于正值和负值可以是正确的）。 我有编译器进行无效优化（例如，几年前，我有一个ICC（11.0，iirc）在1.0/n中使用signed-32-bit-int-to-double转换，其中n是unsigned int 。大约是海湾合作委员会产量的两倍，但错误的是，很多值大于2^31 ，oops）。
此答案不适用于链接的特定案例，但它适用于问题标题，可能会对未来的读者感兴趣：
由于精度有限，重复的浮点加法不等于乘法 。 考虑：
float const step = 1e-15;
float const init = 1;
long int const count = 1000000000;
float result1 = init;
for( int i = 0; i < count; ++i ) result1 += step;
float result2 = init;
result2 += step * count;
cout << (result1 - result2);
演示：http：//ideone.com/7RhfP
编译器包含进行优化的各种通道。 通常在每次传递中，优化语句或循环优化都已完成。 目前还没有模型基于循环头进行循环体的优化。 这很难发现，也不太常见。
所做的优化是循环不变码运动。 这可以使用一套技术来完成。
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