linux分支优化likely,unlikely

最近在公司的代码中看到不少likely/unlikely的调用，起初不太明白，上网一查才明白这东西是干吗用的。

首先要明确以下代码的含义：

 if (likely(value))等价于if (value)

 if (unlikely(value))等价于if (value)

也就是说likely()和unlikely()从阅读和理解的角度是一样的。

这两个宏在内核中定义如下：

<linux/compiler>

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

这里的__built_expect()函数是gcc(version >= 2.96)的内建函数,提供给程序员使用的，目的是将"分支转移"的信息提供给编译器，这样编译器对代码进行优化，以减少指令跳转带来的性能下降。

__buildin_expect((x), 1)表示x的值为真的可能性更大。

__buildin_expect((x), 0)表示x的值为假的可能性更大。

也就是说，使用likely(),执行if后面的语句的机会更大，使用unlikely(),执行else后面的语句机会更大一些。通过这种方式，编译器在编译过程中，会将可能性更大的代码紧跟着后面的代码，从而减少指令跳转带来的性能上的下降。

例如 ：

if (likely(a>b))
{
    fun1();
}

这里就是程序员可以确定 a>b 在程序执行流程中出现的可能相比较大，因此运用了likely()告诉编译器将fun1()函数的二进制代码紧跟在前面程序的后面，这样就cache在预取数据时就可以将fun1()函数的二进制代码拿到cache中。这样，也就添加了cache的命中率。

同样的，unlikely()的作用就是告诉编译器，a<b 的可能性很小，所以这里在编译时，将else中的的二进制代码尽量不要和前边的编译在一块。可以不用对likely和unlikely感到迷惑，须要知晓的就是 if(likely(a>b)) 和 if(a>b)在功能上是等价的，同样 if(unlikely(a<b)) 和 if(a<b) 的功能也是一样的。不一样的只是他们声称的二进制代码有所不一样，这一点也可以从他们的汇编代码中看到。

总之，likely和unlikely的功能就是添加 cache的命中率，提高系统执行速度。