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c++ - 除非返回值有名称，否则为什么 GCC 无法优化？

coder 2023-11-16 原文

考虑这段代码:

#include <array>

class C
{
    std::array<char, 7> a{};
    int b{};
};

C slow()
{
    return {};
}

C fast()
{
    C c;
    return c;
}

GCC 6 到 9 为 slow() 生成非常臃肿的代码:

slow():
        xor     eax, eax
        mov     DWORD PTR [rsp-25], 0
        mov     BYTE PTR [rsp-21], 0
        mov     edx, DWORD PTR [rsp-24]
        mov     DWORD PTR [rsp-32], 0
        mov     WORD PTR [rsp-28], ax
        mov     BYTE PTR [rsp-26], 0
        mov     rax, QWORD PTR [rsp-32]
        ret
fast():
        xor     eax, eax
        xor     edx, edx
        ret

这两个函数在含义上有区别吗？ Clang 为两者发出类似 fast() 的代码，而 GCC 4-5 比 6-9 做得更好，但也不是很理想。

构建标志:-std=c++11 -O3

演示:https://godbolt.org/z/rPNG9o

根据此处的反馈作为 GCC 错误提交:https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=90883

最佳答案

这两个函数是等价的:返回的对象(更准确地说，是对这些函数的假设调用的结果对象)是通过使用其默认成员初始化器初始化每个成员来初始化的。

对于慢:

=> 因此调用 slow 的结果对象的所有成员都使用其默认成员初始化器 dcl.init.aggr]/5.4 进行初始化.

对于快速:

=> 因此调用 slow 的结果对象的所有成员都使用其默认成员初始化器 [class.base.init]/9.1 进行初始化

这两个函数的结果集在功能上是等价的。因此 Gcc 生成的程序集符合标准。

在慢的情况下，组装只是次优的。该对象相应地返回到两个寄存器上的 SystemV x86 abi:rax 和 rdx (edx)。首先，它将堆栈中地址 [rsp-32] 处的 C 类对象概念化归零。它将 a 归零 a 和 b 和 b 之间的填充字节。然后它将堆栈的这个初始化部分复制到寄存器上。它将堆栈归零的方式只是次优的，而且所有这些操作都等同于 fast 程序集的 2 xor 操作。所以这只是一个明显的错误。

关于c++ - 除非返回值有名称，否则为什么 GCC 无法优化？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/56578196/

amp43codenoreferrernoopenerc++gccoptimizationg++

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