Question

如果我这样做

typedef void Cb();

int foo(int const& a, Cb cb) {
  int x = a;
  cb();
  return x - a;
}

并使用g++ -O3 -save-temps -c foo.cpp进行编译，我看到减法被保留，而如果cb();被注释掉，则整个函数优化为

xorl    %eax, %eax

我可以对参数a的规范做些什么，这样无论对cb()的调用如何，都不会优化减法，也不会强制a为唯一引用（即，它可以在别处引用，但是那些引用都不会被修改）？

Answer 1

执行建议的优化是不正确的，因为其余代码可能是：

static int var;

void func()
{
    var++;
}

// ...
foo(var, func);

我不知道您可以设置任何特定于编译器的属性来说cb()不会修改a。

Answer 2

有__restrict扩展程序，您可以在gcc.godbolt.org上尝试此操作：

typedef void Cb();

int foo(const int & __restrict a, Cb cb) {
  int x = a;
  cb();
  return x - a;
}

请注意，类似限制的别名被认为是C ++标准的一部分：

也许将来你可以按标准来做。

Answer 3

为什么不在功能调用下移动int x = a;行？

如果cb()既不会影响x也不影响a，那么您应该这样做，我认为编译器会再次优化调用，因为x无法在两次调用之间发生变化。如果您无法重新排序这两个电话，您可能无法首先对其进行优化。

这不是你可以提示编译器要做的事情，因为在调用cb()之后无法保证x和a都没有改变。

将此视为读/写访问顺序。如果在a期间未对x和cb()发生读写访问，您可以手动重新排序函数调用。

如果写入a或x，则无法重新排序，优化也不正确。

如果读取了x，则无法对函数调用进行重新排序，但如果只读取x，则可以从中读取，并且仅在调用后定义x如果您在通话前声明它，它将具有与a相同的值。

Answer 4

如果编译器支持该扩展，则可以在引用上使用C restrict （某些编译器允许__restrict或__restrict__，它们是实现名称空间的一部分。）

这是您向编译器承诺的对象在任何地方都没有别名，因此可以对其进行优化。
如果你对编译器说谎，那么你就得到了你应得的破解代码。

Answer 5

__ attribute __（（const））就够了

如下所述：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-5.1.0/gcc/Function-Attributes.html，它告诉编译器给定的函数不会修改全局变量（尽管它可以读取它们）。

还有pure的{{1}}子集，它也禁止全局读取。

考虑以下简化示例：

const

在int __attribute__((const)) g(); int f(int a) { int x = a; g(); return x - a; } 4.8 x86_64 g++上，汇编为：

似乎没有更细粒度的属性表示函数不会根据需要修改给定的变量。

可以将__attribute __（（const））应用于函数指针吗？

试试吧：

const

再一次，它编译为int f(int& a, void __attribute__((const)) (*g)(void)) { int x = a; (*g)(); return x - a; }，并编译为没有xor %eax,%eax的大型函数，所以答案是肯定的。

中询问了此语法

它也出现在2011年的邮件列表上：http://comments.gmane.org/gmane.comp.gcc.help/38052至少在当时，它只适用于某些属性。

可以将__attribute __（（const））添加到typedef吗？

这有效：

const

或：

typedef void __attribute__((const)) (*g_t)(void);

int f(int& a, g_t g) {
    int x = a;
    (*g)();
    return x - a;
}

但我无法找到一种方法将属性放在typedef 和传递函数，而不是指针，如：

typedef void (g_t)(void);

int f(int& a, g_t __attribute__((const)) g) {
    int x = a;
    g();
    return x - a;
}

GCC发出警告，说明在这种情况下该属性被忽略了。