如何防止聲明為局部變量的對象在堆棧中分配？

Question

在使用ARM / Keil編譯器為小型ARM處理器編譯C ++時，我在解決以下性能問題。

在執行一些處理的函數中，我具有以下結構的代碼：

{
    MyClass temp = global_variable_input;

    Operation 1 on temp;
    Operation 2 on temp;
    ...
    Operation N on temp;

    global_variable_output = temp;
}

MyClass用於對數學對象進行建模，唯一的成員是32位整數（即，對象的完整大小為4個字節）。

所有操作都涉及使用重載運算符或MyClass方法，並因此更改'temp'的值。 有些操作是微不足道的並且是內聯的（在類中聲明為inline的方法），而另一些操作則更為復雜，需要生成對該方法的調用。

在查看由編譯器為我的例程生成的匯編代碼后，我注意到編譯器為堆棧中的“ temp”分配了空間，並且每個單個操作（也包括內聯的！）都將操作結果存儲在該位置中。堆棧，然后繼續使用上一次操作中存儲在寄存器中的值。 對於非內聯變量，編譯器將指針傳遞到寄存器r1中的對象（this），並傳遞指針到在堆棧中創建的另一個對象以將結果存儲在寄存器r0中。

該代碼實現了一種信號處理算法，您可以將其想象為針對temp的一系列算術運算，因此，在每個單個操作（可能只是一個操作碼）之后使用此附加的“ store”指令以及相應的內存訪問會引入大量的執行中的性能損失。

理想情況下，我希望編譯器僅使用寄存器來完成操作，而不是保留每次操作后都需要更新的“ temp”的堆疊版本。

另一個希望是，它可以簡單地使用寄存器將對象的當前值傳遞給方法（如ARM C調用約定為常規C函數指定的那樣）並以相同的方式獲取結果，而不是使用指向內存位置的指針。

我要求太多嗎？ 如何使我的ARM / Keil編譯器以這種方式工作？

PS：該函數非常簡單，因此它不像編譯器需要在堆棧中分配我的變量，因為它用完了寄存器。 我懷疑這樣做的原因是，感覺到需要有一個指針傳遞給非內聯方法，然后認為有必要使堆棧中的值始終保持最新。

非常感謝！

Answer 1

使用類似的參考

MyClass& temp = global_variable_input;

會避免在堆棧（本地存儲）上分配MyClass的完整副本

雖然任何

Operation 1 on temp;
Operation 2 on temp;
// ...

也會影響原始的global_variable_input 。

Answer 2

您可以將類更改為結構。 它將存儲在堆棧而不是堆中。