fast-math

C

まぁ、実は関数呼び出しが omit されているのは gcc 4.0.1 on Mac OS X 10.4 でしか確認できていなかったりして、そのあたりの原因が何処にあるのかは良く分からないけど、手元で再現できないなら疑われるのは仕方がないといえば仕方が無い(アセンブリリスト全部載せておくという方法もあるけど)。単純に gcc のバージョンの差か確認しようと思ったら、Ubuntu 7.10 に gcc 4.0 のパッケージがなくて面倒っぽいのでやらない。
<追記>Darwin では -fno-math-errno がデフォルトで ON、=> 数学関数は副作用無し => 戻り値を使っていない pow は呼び出す必要なしということっぽい(コメント参照。 Thanks shinichiro_h さん)<追記>
で、このへんみて知ったのだけど、-ffast-math オプションなんてあるんだなぁ。
どれどれ。

#include <math.h>

int main()
{
    int i;
    double x;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        x = pow(3, i);
    }
    return 0;
}

以下、gcc 3.4.4 on Cygwinで。
gcc -O2 でコンパイル

	.file	"side_effect_free.c"
	.def	___main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
	.text
	.p2align 4,,15
.globl _main
	.def	_main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
_main:
	pushl	%ebp
	movl	$16, %eax
	movl	%esp, %ebp
	pushl	%ebx
	subl	$20, %esp
	andl	$-16, %esp
	call	__alloca
	call	___main
	xorl	%ebx, %ebx
	.p2align 4,,15
L5:
	pushl	%ebx
	movl	$1074266112, %eax
	incl	%ebx
	fildl	(%esp)
	addl	$4, %esp
	movl	$0, (%esp)
	movl	%eax, 4(%esp)
	fstpl	8(%esp)
	call	_pow
	fstp	%st(0)
	cmpl	$99, %ebx
	jle	L5
	movl	-4(%ebp), %ebx
	xorl	%eax, %eax
	leave
	ret
	.def	_pow;	.scl	3;	.type	32;	.endef

gcc -O2 -ffast-math でコンパイル

	.file	"side_effect_free.c"
	.def	___main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
	.text
	.p2align 4,,15
.globl _main
	.def	_main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
_main:
	pushl	%ebp
	movl	$16, %eax
	movl	%esp, %ebp
	subl	$24, %esp
	andl	$-16, %esp
	call	__alloca
	call	___main
	xorl	%eax, %eax
	.p2align 4,,15
L5:
	incl	%eax
	cmpl	$99, %eax
	jle	L5
	leave
	xorl	%eax, %eax
	ret

まぁ、そゆこと。
で、そもそもこのオプションはなんなんだろうと思ったのだけど。

% gcc -v --help 2>&1 2> /dev/null | grep fast-math
  -ffast-math                 This switch lacks documentation

おぃ。じゃ、info の方はというとこちらはちゃんとあった。

`-ffast-math'
     Sets `-fno-math-errno', `-funsafe-math-optimizations',
     `-fno-trapping-math', `-ffinite-math-only', `-fno-rounding-math',
     `-fno-signaling-nans' and `fcx-limited-range'.

     This option causes the preprocessor macro `__FAST_MATH__' to be
     defined.

     This option should never be turned on by any `-O' option since it
     can result in incorrect output for programs which depend on an
     exact implementation of IEEE or ISO rules/specifications for math
     functions.

うむむ。とりあえず、Mac ではこいつがデフォルトで ON という話ではなさそう。やっぱバージョンか。