可以在C ++中优化未使用的数据成员

Question

我有一个C ++类，它有一个私有的未使用的char[]严格地为类添加填充以防止在共享数组中使用该类时的错误共享。 我的问题是双重的：

1. 在某些情况下，编译器是否可以优化此数据成员？

2. 当我用-Wall编译时，如何使private field * not used静音private field * not used警告？ 优选地，没有明确地使警告静音，因为我仍然希望在其他地方捕获该问题的实例。

我写了一个小测试来检查我的编译器，似乎该成员没有删除，但我想知道标准是否允许这种优化。

padding.cc

#include <iostream>

class A {
 public:
  int a_ {0};

 private:
  char padding_[64];
};

int main() {
  std::cout << sizeof(A) << std::endl;
  return 0;
}

汇编

$ clang++ --version
clang version 3.3 (tags/RELEASE_33/final)
Target: x86_64-unknown-linux-gnu
Thread model: posix

$ clang++ -std=c++11 -O3 -Wall padding.cc
padding.cc:8:8: warning: private field 'padding_' is not used [-Wunused-private-field]
  char padding_[64];
       ^
1 warning generated.

$ ./a.out 
68

Answer 1

我不知道编译器优化，但您可以通过两种方式消除警告：使用编译指示：

#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wunused-private-field"
class A{
//...
};
#pragma clang diagnostic pop

或者，它可能更适合您，在您的班级中包含假朋友功能：

class A{
friend void i_do_not_exist();
//... 
};

这样，编译器无法知道该字段是否被使用。 因此，它不会抱怨，绝对不会抛出任何东西。 如果在任何地方定义了i_do_not_exist()函数，这可能会导致安全问题，因为该函数可以直接访问类的私有成员。

第三种解决方案是定义一个访问padding_成员的虚函数：

class A {
 private:
  void ignore_padding__() { padding_[0] = 0; }
  //... 
};

Answer 2

我非常确定编译器不允许重新排序或删除数据成员，因此.h文件可以自行记录任何编写接受此类结构的API的人。 它们只允许使用简单且定义明确的填充规则，因此开发人员可以通过阅读代码轻松推断出偏移量。

也就是说，为什么要对缓存大小和错误共享的可能性做出假设？ 缓存大小应该是编译器的责任，我怀疑真正的问题是尝试在多个线程之间共享一个数组。 在每个线程上本地更新结构，并在结尾处仅写出对共享数组的更改。

Answer 3

编译器可以执行符合程序无法检测到的任何更改。 所以答案是肯定的。 但是，使编码变得更糟的编译器是一个糟糕的编译器。 可能的是，你没有使用糟糕的编译器。