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c++ - 声明一个空的析构函数可以防止编译器调用 memmove() 来复制连续的对象

coder 2024-01-30 原文

考虑以下 Foo 的定义:

struct Foo {
    uint64_t data;
};

现在，考虑以下 Bar 的定义，它具有与 Foo 相同的数据成员，但有一个空 用户-声明析构函数:

struct Bar {
    ~Bar(){} // <-- empty user-declared dtor
    uint64_t data; 
};

使用带有 -O2 的 gcc 8.2，函数 copy_foo():

void copy_foo(const Foo* src, Foo* dst, size_t len) {
    std::copy(src, src + len, dst);
}

产生以下汇编代码:

copy_foo(Foo const*, Foo*, size_t):
        salq    $3, %rdx
        movq    %rsi, %rax
        je      .L1
        movq    %rdi, %rsi
        movq    %rax, %rdi
        jmp     memmove
.L1:
        ret

上面的汇编代码调用memmove() 来执行连续Foo 对象的复制。但是，下面的函数 copy_bar() 与 copy_foo() 完全相同，但对于 Bar 对象:

void copy_bar(const Bar* src, Bar* dst, size_t len) {
    std::copy(src, src + len, dst);
}

生成以下汇编代码:

copy_bar(Bar const*, Bar*, size_t):
        salq    $3, %rdx
        movq    %rdx, %rcx
        sarq    $3, %rcx
        testq   %rdx, %rdx
        jle     .L4
        xorl    %eax, %eax
.L6:
        movq    (%rdi,%rax,8), %rdx
        movq    %rdx, (%rsi,%rax,8)
        addq    $1, %rax
        movq    %rcx, %rdx
        subq    %rax, %rdx
        testq   %rdx, %rdx
        jg      .L6
.L4:
        ret

此汇编代码不调用memmove()，而是自行执行复制。

当然，如果 Bar 被定义为:

struct Bar {
    ~Bar() = default; // defaulted dtor
    uint64_t data;
};

然后，这两个函数会产生相同的汇编代码，因为 Foo 也有一个默认的析构函数。

为什么用户在类中声明空析构函数会阻止编译器生成对 memmove() 的调用以复制该类的连续对象？

最佳答案

std::memmove只能用于 TriviallyCopyable 的对象，这需要一个 trivial destructor .普通析构函数要求析构函数不是用户提供的。

在您的 Bar 代码中:

struct Bar {
    ~Bar(){} // <-- empty user-declared dtor
    uint64_t data; 
};

析构函数是用户提供的，因此 Bar 不是 TriviallyCopyable。因此，编译器生成对 std::memmove 的调用通常是不正确的。

根据 as-if 规则，编译器理论上可以检测到析构函数为空，因此等同于微不足道，但很明显，此优化未包含在 std::copy 的实现中>.

implementation of std::copy from libstdc++使用相当于 std::is_trivially_copyable它被定义为报告 Bar 不可平凡复制。启用此优化需要 libstdc++ 具有特殊类型特征来检测这种特殊情况，这可以通过编写 ~Bar() = default;

轻松避免

关于c++ - 声明一个空的析构函数可以防止编译器调用 memmove() 来复制连续的对象，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/52283359/

ampmemmovecodeBarprec++gccassemblyoptimizationx86-64

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