[[likely]]和[[unlikely]]是C++20引入的分支预测提示，用于指导编译器优化代码布局以提升CPU分支预测效率；前者适用于高频执行路径（如主流程、正常情况），后者适用于低频异常路径（如错误处理），需紧贴控制语句使用，效果依赖编译器和实际运行特征。
![c++中的[[likely]]和[[unlikely]]属性怎么用_c++ c++20分支预测优化【性能】](https://img.php.cn/upload/article/001/431/639/176510298879919.png)
这两个属性是 C++20 引入的标准化分支预测提示，用于告诉编译器某条 if 分支（或 switch case）**大概率会执行**（[[likely]]）或**大概率不会执行**（[[unlikely]]）。它们本身不改变程序逻辑，只影响编译器生成的机器码布局（比如把高频路径放在更顺直的位置），从而提升 CPU 分支预测准确率和指令预取效率。
什么时候该加 [[likely]]
适用于明显偏向真值的条件判断，尤其是错误处理之外的主流程、循环中绝大多数迭代走的路径：
- 函数入口参数校验通过后继续执行（而非法参数是例外）
- 容器非空时访问元素（
if (!vec.empty()) { ... }） - 内存分配成功后的使用（
if (ptr) { ... }，假设失败极少见） - 循环中每次迭代都执行的主体逻辑（可放在
for或while后的语句块上）
示例：
if (x > 0) [[likely]] {
// x 为正数是常见情况，编译器可能将这段代码紧接在条件跳转后
process_positive(x);
}什么时候该加 [[unlikely]]
专用于小概率事件，最典型的是错误处理、边界检查失败、异常路径：
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- 系统调用失败（如
open()返回 -1） - 内存分配失败（
new抛异常或返回nullptr） - 越界访问防护（
if (i >= size) [[unlikely]] { throw ...; }） - 调试断言未触发时的“正常”分支（但通常 assert 本身已含类似语义）
示例：
int* p = new(std::nothrow) int[1000000];
if (!p) [[unlikely]] {
// 内存耗尽非常罕见，编译器可能把这段挪到远离热路径的位置
log_error("OOM");
return false;
}写法细节和常见误区
属性必须紧贴在 if、switch、for、while、do 等语句之后（即作用于整个语句块），不能放在条件表达式内部或 else 上：
- ✅ 正确：
if (cond) [[likely]] { ... }或if (cond) { ... } else [[unlikely]] { ... } - ❌ 错误：
if ([[likely]] cond) { ... }（语法错误） - ❌ 错误：
if (cond) { ... } [[unlikely]] else { ... }（位置错，应紧贴else） - ⚠️ 注意：不支持直接修饰单个表达式或变量；也不能用于函数声明（那是
[[noreturn]]的事）
实际效果与注意事项
是否生效取决于编译器实现和目标架构。GCC/Clang 在优化开启（-O2 及以上）时会响应这些提示，但不会强制重排代码——只是增加权重倾向。它不是银弹：
- 若预测与实际运行严重不符（比如标了
[[likely]]的分支只在 1% 情况下执行），反而可能降低性能 - 微基准测试容易受干扰，建议在真实负载 + perf / VTune 下验证收益
- 优先保证算法和数据结构合理，再考虑这类底层提示
- C++20 之前可用编译器内置（如 GCC 的
__builtin_expect(!!(cond), 1)），但可读性差且非标准
基本上就这些。用对地方能白捡一点性能，用错反而添乱。
