前言
注1：vc6、vs沒有提供編譯選項(xiàng)來關(guān)閉該優(yōu)化，無論是debug還是release都會(huì)進(jìn)行RVO和復(fù)制省略優(yōu)化
注2：vc6、vs2005以下及vs2005+ Debug上不支持NRVO優(yōu)化，vs2005+ Release支持NRVO優(yōu)化
注3：g++支持這三種優(yōu)化，并且可通過編譯選項(xiàng)：-fno-elide-constructors來關(guān)閉優(yōu)化
RVO
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#include <stdio.h>class A{public: A() { printf("%p construct\n", this); } A(const A& cp) { printf("%p copy construct\n", this); } ~A() { printf("%p destruct\n", this); }};A GetA(){ return A();}int main(){ { A a = GetA(); } return 0;} |
在g++和vc6、vs中，上述代碼僅僅只會(huì)調(diào)用一次構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) ，輸出結(jié)果如下：
0x7ffe9d1edd0f construct
0x7ffe9d1edd0f destruct
在g++中，加上-fno-elide-constructors選項(xiàng)關(guān)閉優(yōu)化后，輸出結(jié)果如下：
0x7ffc46947d4f construct // 在函數(shù)GetA中，調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)A()構(gòu)造出一個(gè)臨時(shí)變量temp
0x7ffc46947d7f copy construct // 函數(shù)GetA return語句處，把臨時(shí)變量temp做為參數(shù)傳入并調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)A(const A& cp)將返回值ret構(gòu)造出來
0x7ffc46947d4f destruct // 函數(shù)GetA執(zhí)行完return語句后，臨時(shí)變量temp生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
0x7ffc46947d7e copy construct // 函數(shù)GetA調(diào)用結(jié)束，返回上層main函數(shù)后，把返回值變量ret做為參數(shù)傳入并調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)A(const A& cp)將變量A a構(gòu)造出來
0x7ffc46947d7f destruct // A a = GetA()語句結(jié)束后，返回值ret生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
0x7ffc46947d7e destruct // A a要離開作用域，生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
注：臨時(shí)變量temp、返回值ret均為匿名變量
下面用c++代碼模擬一下其優(yōu)化行為：
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#include <new>A& GetA(void* p){ //由于p的內(nèi)存是從外部傳入的，函數(shù)返回后仍然有效，因此返回值可為A& //vs中，以下代碼還可以寫成: // A& o = *((A*)p); // o.A::A(); // return o; return *new (p) A(); // placement new}int main(){ { char buf[sizeof(A)]; A& a = GetA(buf); a.~A(); } return 0;} |
NRVO
g++編譯器、vs2005+ Release（開啟/O2及以上優(yōu)化開關(guān)）
修改上述代碼，將GetA的實(shí)現(xiàn)修改成：
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A GetA(){ A o; return o;} |
在g++、vs2005+ Release中，上述代碼也僅僅只會(huì)調(diào)用一次構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) ，輸出結(jié)果如下：
0x7ffe9d1edd0f construct
0x7ffe9d1edd0f destruct
g++加上-fno-elide-constructors選項(xiàng)關(guān)閉優(yōu)化后，和上述結(jié)果一樣
0x7ffc46947d4f construct
0x7ffc46947d7f copy construct
0x7ffc46947d4f destruct
0x7ffc46947d7e copy construct
0x7ffc46947d7f destruct
0x7ffc46947d7e destruct
但在vc6、vs2005以下、vs2005+ Debug中，沒有進(jìn)行NRVO優(yōu)化，輸出結(jié)果為：
18fec4 construct // 在函數(shù)GetA中，調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)A()構(gòu)造出一個(gè)臨時(shí)變量o
18ff44 copy construct // 函數(shù)GetA return語句處，把臨時(shí)變量o做為參數(shù)傳入并調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)A(const A& cp)將返回值ret構(gòu)造出來
18fec4 destruct // 函數(shù)GetA執(zhí)行完return語句后，臨時(shí)變量o生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
18ff44 destruct // A a要離開作用域，生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
下面用c++代碼模擬一下vc6、vs2005以下、vs2005+ Debug上的行為：
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#include <new>A& GetA(void* p){ A o; //由于p的內(nèi)存是從外部傳入的，函數(shù)返回后仍然有效，因此返回值可為A& //vs中，以下代碼還可以寫成: // A& t = *((A*)p); // t.A::A(o); // return t; return *new (p) A(o); // placement new}int main(){ { char buf[sizeof(A)]; A& a = GetA(buf); a.~A(); } return 0;} |
注：與g++、vs2005+ Release相比，vc6、vs2005以下、vs2005+ Debug只優(yōu)化掉了返回值到變量a的拷貝，命名局部變量o沒有被優(yōu)化掉，所以最后一共有2次構(gòu)造和析構(gòu)的調(diào)用
復(fù)制省略
典型情況是：調(diào)用構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行值類型傳參
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void Func(A a) {}int main(){ { Func(A()); } return 0;} |
在g++和vc6、vs中，上述代碼僅僅只會(huì)調(diào)用一次構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) ，輸出結(jié)果如下：
0x7ffeb5148d0f construct
0x7ffeb5148d0f destruct
在g++中，加上-fno-elide-constructors選項(xiàng)關(guān)閉優(yōu)化后，輸出結(jié)果如下：
0x7ffc53c141ef construct // 在main函數(shù)中，調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造實(shí)參變量o
0x7ffc53c141ee copy construct // 調(diào)用Func函數(shù)后，將實(shí)參變量o做為參數(shù)傳入并調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)A(const A& cp)將形參變量a構(gòu)造出來
0x7ffc53c141ee destruct // 函數(shù)Func執(zhí)行完后，形參變量a生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
0x7ffc53c141ef destruct // 返回main函數(shù)后，實(shí)參變量o要離開作用域，生命周期結(jié)束，調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)~A()
下面用c++代碼模擬一下其優(yōu)化行為：
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void Func(const A& a) {}int main(){ { Func(A()); } return 0;} |
優(yōu)化失效的情況
開啟g++優(yōu)化，得到以下各種失效情況的輸出結(jié)果：
（1）根據(jù)不同的條件分支，返回不同變量
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A GetA(bool bflag){ A a1, a2; if (bflag) return a1; return a2;}int main(){ A a = GetA(true); return 0;} |
0x7ffc3cca324f construct
0x7ffc3cca324e construct
0x7ffc3cca327f copy construct
0x7ffc3cca324e destruct
0x7ffc3cca324f destruct
0x7ffc3cca327f destruct
注1：2次缺省構(gòu)造函數(shù)調(diào)用：用于構(gòu)造a1、a2
注2：1次拷貝構(gòu)造函數(shù)調(diào)用：用于拷貝構(gòu)造返回值
注3：這兒仍然用右值引用優(yōu)化掉了一次拷貝函數(shù)調(diào)用：返回值賦值給a
（2）返回參數(shù)變量
（3）返回全局變量
（4）返回復(fù)合數(shù)據(jù)類型中的成員變量
（5）返回值賦值給已構(gòu)造好的變量（此時(shí)會(huì)調(diào)用operator==賦值運(yùn)算符）
以上就是詳解C++編譯器優(yōu)化技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++編譯器優(yōu)化技術(shù)的資料請(qǐng)關(guān)注服務(wù)器之家其它相關(guān)文章！
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