一個好的C ++編譯器會優化參考嗎？

Question

我想寫一個模板函數，它的東西用std::stack<T>和實例T ，如：

template<class StackType> inline
bool some_func( StackType const &s, typename StackType::value_type const &v ) {
  // ...
}

我通過引用傳遞v的原因當然是針對StackType::value_type是struct或class而不是按值復制整個對象的情況進行優化。

但是，如果StackType::value_type是像int這樣的“簡單”類型，那么當然更好的方法就是按值傳遞它。

問題是：對於像int這樣的類型，它將成為int const&作為上述函數中的形式參數，編譯器是否會優化掉引用並簡單地按值傳遞它？

Answer 1

我在這里查看gcc優化選項http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html

實際上，您的案例有一個選項：

-fipa-SRA

執行過程的標量替換聚合，刪除未使用的參數以及通過值傳遞的參數替換參考傳遞的參數。

在-O2，-O3和-Os級別啟用

據我所知，-O2是Linux上發布版本的常用選項。

所以，簡短的回答是： 好的編譯器之一

Answer 2

雖然我實際上沒有為此測試任何編譯器，但我對此表示懷疑。 您假設傳遞const引用與僅傳遞值無法區分，但這不是真的，並且編譯器不應該假設它是。

由於引用是const，因此您的函數不能通過它修改值，但代碼的其他部分可能可以訪問原始（非const）變量，並可能修改它。 例如，您的函數可能會調用其他一些更改它的函數，或者可能有另一個並發運行的函數。

如果其他內容修改了原始變量，則您的函數及其引用應該會看到新值。 如果編譯器用副本替換了引用，則該函數仍將看到舊值。

不過，您可能對Boost的呼叫特征庫感興趣。 它提供了一個模板類型call_traits<T>::param_type ，它是您不想復制的“大”類型的const引用，以及“小”類型的值，其中副本效率更高。 基本上，您希望編譯器隱式執行的操作，您可以使用您的代碼進行顯式操作。

Answer 3

每當編譯器能夠內聯時，產生的跨程序優化將消除查找和傳遞地址的費用。

對於非內聯函數調用，引用可能將實現為指針，而不是按值傳遞。

Answer 4

這是MSVC2010 64位編譯器，完全優化：

int foo( int i )
{
 int a = i + i;

 return ( a );
}
//Disassembly:
//00000001`3ff11c50 8d0409          lea     eax,[rcx+rcx]
//00000001`3ff11c53 c3              ret

int bar( int const & i )
{
 int a = i + i;

 return ( a );
}
//Disassembly:
//00000001`3ff11c10 8b01            mov     eax,dword ptr [rcx]
//00000001`3ff11c12 03c0            add     eax,eax
//00000001`3ff11c14 c3              ret

在第一種情況下，值被傳遞RCX ，在第二-傳遞地址RCX 。 當然，如果函數是內聯的，正如Ben所說，那么在兩種情況下生成的代碼都可能完全相同。

傳遞“小”類的實例（比如，類只有一個int數據成員和普通構造函數，按位復制構造函數等）的值更快。 編譯器將優化它，基本上只是傳遞int的副本。 因此，正如Wyzard指出的那樣，你可以使用某些類型特征來重載你的函數。 像這樣的東西：

template< typename PType >
PType Func( typename std::enable_if< ( sizeof( PType ) > sizeof( size_t ) ), PType const & >::type f )
{
 //large things: reference
}

template< typename PType >
PType Func( typename std::enable_if< ( sizeof( PType ) <= sizeof( size_t ) ), PType  >::type f )
{
 //small things: value
}