在Linux核心中likely和unlikely函式有兩種（只能兩者選一）實現方式，它們的實現原理稍有不同，但作用是相同的，下面將結合linux-2.6.38.8版本的核心程式碼來進行講解。

    1、對__builtin_expect的封裝

    它們的原始碼如下： 

1. /* linux-2.6.38.8/include/linux/compiler.h */
2. # define likely(x)  __builtin_expect(!!(x), 1)
3. # define unlikely(x)    __builtin_expect(!!(x), 0)

    __builtin_expect 是GCC的內建函式，用來對選擇語句的判斷條件進行優化，常用於一個判斷條件經常成立（如likely）或經常不成立（如unlikely）的情況。

    __builtin_expect的函式原型為long  __builtin_expect (long exp, long c)，返回值為完整表示式exp的值，它的作用是期望表示式exp的值等於c（注意，如果exp == c條件成立的機會佔絕大多數，那麼效能將會得到提升，否則效能反而會下降）。

    在普通的應用程式中也可以使用__builtin_expect，如下面的例子： 

1. #include <stdio.h>
2. int main(void)  
3. {  
4. int a;  
5.     scanf("%d", &a);  
6. if(__builtin_expect(a, 4))  
7.     printf("if: a = %d\n", a);  
8. else
9.     printf("else: a = %d\n", a);  
10. return 0;  
11. }  

    分別輸入整數0到4來進行5次測試，它們的輸出分別為： 

1. else: a = 0  
2. if: a = 1  
3. if: a = 2  
4. if
   : a = 3  
5. if: a = 4  

    注意，在上例中只有輸入整數0的時候才執行else後的列印語句，也就是說__builtin_expect(a, 4)函式的值就是表示式a的值。

    記住，它們只是用來提升效能的優化手段，並不會改變原來表示式的值。

    2、使用__branch_check__函式

    它們的原始碼如下： 

1. /* linux-2.6.38.8/include/linux/compiler.h */
2. # ifndef likely
3. #  define likely(x) (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __branch_check__(x, 1))
4. # endif
5. # ifndef unlikely
6. #  define unlikely(x)   (__builtin_constant_p(x) ? !!(x) : __branch_check__(x, 0))
7. # endif

    （1）先使用內建函式__builtin_constant_p忽略表示式x為常量的情況

    __builtin_constant_p也是GCC的內建函式，函式原型為int  __builtin_constant_p(exp)，用於判斷表示式exp在編譯時是否是一個常量，如果是則函式的值為整數1，否則為0，如下面的例子：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #define VALUE 5
4. int main(void)  
5. {  
6. char *ptr = NULL;  
7. int num, count;  
8.     ptr = malloc(20);  
9.     num = __builtin_constant_p(ptr) ? 20 : 20 + 10;  
10.     printf("num = %d\n", num);  
11.     free(ptr);  
12.     count = __builtin_constant_p(VALUE) ? 20 + VALUE : 10;  
13.     printf("count = %d\n", count);  
14. return 0;  
15. }  

    例子的輸出結果： 

1. num = 30  
2. count = 25  

    例子中的ptr為指標變數，所以__builtin_constant_p(ptr)的值為0，num的值為30。

    （2）、函式__branch_check__的實現 

1. /* linux-2.6.38.8/include/linux/compiler.h */
2. #define __branch_check__(x, expect) ({                  \
3. int ______r;                    \  
4. staticstruct ftrace_branch_data        \  
5.                 __attribute__((__aligned__(4)))     \  
6.                 __attribute__((section("_ftrace_annotated_branch"))) \  
7.                 ______f = {             \  
8.                 .func = __func__,           \  
9.                 .file = __FILE__,           \  
10.                 .line = __LINE__,           \  
11.             };                      \  
12.             ______r = likely_notrace(x);            \  
13.             ftrace_likely_update(&______f, ______r, expect); \  
14.             ______r;                    \  
15.         })  

    使用它來檢查判斷條件並記錄likely判斷的預測資訊，之後根據預測資訊進行相應的優化以提升效能。

    函式__branch_check__的返回值為______r的值，也就是引數x的值。