Почему clang (x86-64 7.0.0) генерирует хуже код (в данном примере)?

Question

[MrBman]

Всем привет!
Я изучаю язык С, понемного читаю разные книги, и изучаю как работают стандартные функции библиотеки. Затем пытаюсь реализовать их сам. Пользуюсь сайтом cppreference и исходниками libc-OpenBSD когда хочу сравнить свой код или посмотреть как сделано там, для сравнения использую godbolt Compiler Exlorer.
Так вот, написал я такой код для стандартной функции strrchr:

char *strrchr(char const *beg, int chr)
{
	char const *fnd;

	for (fnd = NULL; *beg != '\0'; ++beg)
		if (*beg == (char)chr)
			fnd = beg;
	return (char *)fnd;
}

Затем посмотрел, как это реализовано в OpenBSD (не дословно):

char *strrchr(char const *beg, int chr)
{
	char const *fnd;

	for (fnd = NULL;; ++beg) {
		if (*beg == (char)chr)
			fnd = beg;
		if (*beg == '\0')
			return (char *)fnd;
	}
}

Почему компилятор для моей реализации, генерирует код хуже, чем для реализации OpenBSD?
(в обоих случаях использовал: сперва без оптимизаций, затем флаг оптимизации -O3)
В чем принципиальная разница, не могу понять?
Что можно почитать чтобы понять как писать такой C код, чтобы компилятор генерировал хороший код?
От чего это вообще зависит?

Comments

[sim3x]

Компилируете с -O2 или с -O3 ?

[MrBman]

sim3x, я указал что с -O3 (да там вообще без разницы и с -O2 тоже самое)

[res2001]

В gcc при -O3 обе функции компилируются практически в идентичный код.
При -O2 небольшая разница есть.
Сделайте тест по замеру скорости выполнения обеих функций и после этого сделаете вывод какой код лучше.
Меньшее количество инструкций не всегда говорит о том, что код лучше.

Я думаю, что на этом примере вы не увидите сколько либо существенную разницу в скорости выполнения обеих функций.
Результаты измерений выложите сюда, будет интересно ознакомиться.

[Roman]

MrBman,
А эта реализация как?
https://code.woboq.org/userspace/glibc/string/strr...

[MrBman]

res2001,

Меньшее количество инструкций не всегда говорит о том, что код лучше.

Я уже сам убедился в том, что меньшее колличество кода на языке С не гарантирует, что компилятор сгенерирует меньше машинных инструкций. Опять же, например, когда я сравнивал OpenBSD реализацию strncat со своей, то был в шоке. Я не мог поверить, что столь, на мой взгляд разумеется, "макаронная" реализация оказалась эффективнее моей (кому интересно, можете сами посмотреть, что я имею ввиду, в исходниках OpenBSD).
Мой вопрос, не в том какая функция будет быстрее. Мне это не интересно, так как я считаю, что это не тот вопрос на который надо отвечать в первую очередь! Меня интересует, что в моём коде так сильно повлияло на поведение компилятора clang??? - я думал, что мой код лучше:)))
В конце концов, ведь не зря же именно такая реализация (например, у той же strncat) в OpenBSD. Человек, который это писал, точно знал, что так будет лучше! То, есть он знал некий "секрет", того, что точно будет делать компилятор.
Вот в этом и есть главный вопрос: как быть уверенным что некий код, это хороший код? Полагаю, для этого надо самому написать компилятор или разобраться как устроен уже существующий, и по-другому никак:(((

[res2001]

MrBman, Возможно, реализовали несколько вариантов и протестировали на производительность. В релиз пошел самый быстрый вариант.
Кстати, не факт, что на другом компиляторе и с другими опциями оптимизации результат теста будет таким же.

Answer 1

[code07734]

Ассемблер посмотрите, который выдает компилятор.
Компилятор не всегда догадывается оптимизировать.
На глаз кажется у них меньше условных переходов, а ваш код так написан что компилятор не придумает ему оптимизацию.
У них 2 if'а станут одним условным переходом. У вас - 1 if им станет.
В цикле у вас больше проверок, не догадывается компилятор за скобки вынести - он же не учится как нейросеть или человек.