为什么编程语言中没有一种 if，来判断大概率为真（或假）的情况，来提升 CPU 分支预测的速度呢？ 第1页

gcc中提供了实现这种功能的宏，相关内容可以看其他答主，本人其实也没用过（

可能因为这部分功能已经被现代CPU以硬件的形式实现了，再加上编译器的优化，已经不需要开发者再手动写了，所以知道的人也不多（大概）

经典的分支预测器就是一比特分支预测：每次分支指令执行后就会使用此计数器记录上次的方向，采用下一次分支指令永远采用上次记录的方向作为本次的预测。或者是它的改进版本两比特饱和计数器：设置两个状态，当前状态和预测状态，当前状态有两个比特位的深度，分别标记为“强”和“弱”如果当前状态=强不需要跳转 或 弱不需要跳转，则预测该指令方向为 不需要跳转；如果当前状态=弱需要跳转 或 强需要跳转，则预测该指令方向为 需要跳转；如果预测出错，则反向更改当前状态：从 强需要跳转 要出错连续2次才能变为变为 弱不需要跳转，因此具有一定的切换缓冲，其在复杂程序流中预测精度一般比简单的一比特饱和计数器更高

现代CPU中有一个专门用于预测的结构，是上面所说两比特预测器的超进化，叫相关预测器，这个器件会在CPU取指后和执行前分得一个周期处理分支跳转——对于每条分支，将有限个两比特饱和计数器组织成PHT（Pattern History Table），使用该分支跳转的历史作为PHT的索引，然后在执行后面的分支跳转指令的时候再使用历史缓存中的历史值所引导对应的PHT进行跳转

可以理解成保存之前指令的历史记录，后面的指令执行的时候会先看前面指令是怎么跳的，然后按照特定的全局预测算法进行跳转

为了提高分支跳转的命中率，还有一个分支目标缓存BTB（Branch Target Buffer）机制。就是使用容量有限的缓存（有的实现中采用的是FIFO）保存最近执行过的分支指令的PC值及它们的跳转目标地址。对于后续需要取指的每条PC值，将其与BTB中存储的各个PC值进行比较，如果出现匹配则预测这是一条分支指令，使用对应存储的跳转目标地址作为预测的跳转地址

PHT和BTB一个根据历史记录预测，一个根据之前跳转过的PC值预测，双管齐下基本上比街边算命的还能算，配合上编译器优化至少是个半仙等级的精度，再从编译器层面引入指令其实多少也算是脱裤子放屁

不过有一说一，PHT也就能在大个CPU上用一下，这玩意太占面积，所以说对于小型的CPU（Cortex-M3这种的）使用编译器优化还是挺有必要的，可能这也是gcc还保留着__builtin_expect的原因吧