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c++ - 优化处理标签(空结构)函数参数

coder 2024-02-23 原文

在某些情况下，我们使用标签来区分功能。标签通常是一个空结构:

struct Tag { };

假设我有一个函数，它使用这个标签:

void func(Tag, int a);

现在，让我们调用这个函数:

func(Tag(), 42);

并检查生成的 x86-64 反汇编，godbolt :

mov     edi, 42
jmp     func(Tag, int)            # TAILCALL

很好，标签被完全优化掉了:没有为它分配寄存器/堆栈空间。

但是，如果我查看其他平台，就会发现该标签存在。

在 ARM 上，r0 被用作标签，它被清零(似乎没有必要):

mov     r1, #42
mov     r0, #0
b       func(Tag, int)

在 MSVC 中，ecx 被用作标签，并且它是从堆栈“初始化”的(同样，似乎没有必要):

movzx   ecx, BYTE PTR $T1[rsp]
mov     edx, 42                             ; 0000002aH
jmp     void func(Tag,int)                 ; func

我的问题是:是否存在在所有这些平台上同样优化的标记技术？

注意:我没有找到 SysV ABI 在哪里指定空类可以在参数传递时被优化掉...(甚至，Itanium C++ ABI 说:“空类的传递与普通类没有区别” .)

最佳答案

我认为这里的基本问题是，在生成函数的独立版本时，编译器必须根据各自的调用约定生成可供任何人从任何地方调用的代码。当在不知道其定义的情况下生成对函数的调用时，编译器真正知道的只是该函数期望根据调用约定被调用。基于此，似乎除非调用约定指定删除空类型的函数参数，否则编译器通常无法真正优化函数调用中的参数。现在，C++ 编译器在现场为给定的函数签名制定它认为合适的任何调用约定在技术上可能是合法的，除非该函数具有非 C++ 语言链接(例如，extern "C"功能)。但在实践中，这很可能不会那么简单。首先，您需要一种算法来确定给定函数签名的最佳调用约定通常是什么样的。其次，使用完全相同的标志链接不一定全部由完全相同版本的完全相同编译器生成的代码的能力虽然不是 C++ 标准所要求的，但在实践中可能是相关的。函数调用约定优化当然不是不可能的。但我不知道有任何实际执行此操作的 C++ 编译器(在生成目标代码时)。

一个可能的解决方案是，例如，为实际函数实现使用不同的名称，并使用简单的内联包装函数将带有标签类型的调用转换为相应的实现:

struct TagA { };
struct TagB { };

inline void func(int a, TagA)
{
    void funcA(int a);
    funcA(a);
}

inline void func(int a, TagB)
{
    void funcB(int a);
    funcB(a);
}

void call() {
    func(42, TagA());
    func(42, TagB());
}

try it out here

另请注意，虽然编译器可能会生成类似于初始目标文件中的函数调用，但链接时优化最终可能能够摆脱未使用的参数。至少一个主要编译器甚至 documents这样的行为……

关于c++ - 优化处理标签(空结构)函数参数，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/55303927/

amp43codeC++sectionc++armx86-64calling-conventionabi

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