В каких условиях происходит одно сравнение «если» и «если-иначе» на С, как при сборке?

Обычно в C мы пишем обычный оператор if/else-if/else и ожидаем, что компилятор его оптимизирует.

Итак, если компилятор знает, что x и y являются простыми значениями, не требующими повторного вычисления, мы можем закодировать на C следующее:

if ( x > y )
    /* code1 */
else if ( x < y )
    /* code2 */
else // x == y
    /* code3 */

и сгенерированная оптимизированная сборка должна выглядеть примерно так:

    mov eax, [x]
    cmp eax, [y]
    jg code1
    jl code2
    /* code3 */
    jmp after
code1:
    /* code1 */
    jmp after
code2:
    /* code2 */
    jmp after
after:

Обратите внимание, что в приведенной выше оптимизированной сборке значения x и y загружаются только один раз и сравниваются только один раз.

Вот исходный код и сгенерированная сборка на godbolt:

https://godbolt.org/z/8YxT5Kh7P

Интересуют следующие инструкции:

    cmp     eax, ebp
    jg      .L7
    jl      .L8

(Здесь eax содержит y, а ebp содержит x.)

Это пример практики написания кода на языке C, ожидающего, что компилятор оптимизирует его определенным образом, и полагающегося на то, что компилятор его оптимизирует. Однако во многих случаях компилятор решает сделать что-то, чего мы, возможно, не ожидали.

Итак, если у вас появится привычка проверять, действительно ли компилятор сделал именно то, что вы ожидали, будьте готовы иногда удивляться.

Описанный выше метод применим ко всем 6 случаям, перечисленным в вопросе, если x и y являются простыми значениями.

Если x или y требуют переоценки, то этот прием больше не работает, и нужен другой подход, например:

int d = x - y; //where x and y are not simple values
if ( d > 0 )
    /* code1 */
else if ( d < 0 )
    /* code2 */
else // d == 0, meaning that x == y
    /* code3 */

Обратите внимание, что переменная d, скорее всего, будет полностью оптимизирована компилятором, в результате чего код будет очень похож на тот, что был показан выше.

Я думаю, вам следует позволить компилятору решить, как лучше. Поэтому следует выбирать наиболее читабельный вариант.

Если вы не уверены, вы также можете проверить это с помощью «Compiler Explorer».

Я привел пример здесь: https://godbolt.org/z/v81z3rfMa