linux likely & unlikely 宏

以下内容有些参考自网络，自然也将其学习所得的一点知识奉还给网络。

一 简介

在内核代码中可以看到用到likely 跟 unlikely的宏代码有很多处，这2个宏的目的主要是提高执行速度，在一些对性能要求比较高，而且预定性比较高（大部分情况下你预定的结果跟实际跑的结果是一致的）的场合可以结合if语句使用.

二 实现

宏定义位于include/compiler.h文件中，如下

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

先看参数，这里用了2个取反操作!!,目的是为了确保参数被正常转换为bool型的数值(自己可以编写测试一下).

再看__builtin_expect，这是GCC的内置函数：可以看文档对其介绍.

   简单的意思就是对于long __builtin_expect (long exp, long c)原型
参数exp为任一表达式，c必须为常量值，其意义是在exp==c时，该函数返回非0值，意即希望exp==c。
回到likely和unlikely，likely实际是希望表达式x==1，即表达式x成立，并且在代码实际执行中，表达式x在绝大多数情况下是成立的，相反，unlikely是希望表达式在绝大多数情况下不成立，
那他是如何优化的呢？这段代码如下：
   

if (likely(a == 2))
a++;
else
a--;

   用这个GCC内置函数编译出来的汇编代码 a++这个操作会紧跟判断语句的后面，这样cpu的预取指令流水线就把其弄到cache，比从内存读速度快多了，另外指令跳转会带来性能下降。

三 应用

这对宏的用法跟普通的if语句一样用行了，但是这对宏是不是可以无现限制无条件的使用？我们来看看外国友人的回答.

You should use it only in cases when the likeliest branch is very very very likely, or when the unlikeliest branch is very very very unlikely.