Question

有些人不知道它是possible to pass and return structs by value in C。我的问题是关于编译器在C中返回结构时制作不必要的副本。诸如GCC之类的C编译器使用Return value optimization(RVO)优化还是仅仅是C ++概念？我读到的关于RVO和copy elision的所有内容都与C ++有关。

让我们考虑一个例子。我目前正在C中实现double-double data type（或者更确切地说是float-float，因为我觉得单元测试很容易）。请考虑以下代码。

typedef struct {
    float hi;
    float lo;
} doublefloat;

doublefloat quick_two_sum(float a, float b) {
    float s = a + b;
    float e = b - (s - a);
    return (doublefloat){s, e};
}

编译器是否会复制我返回的doublefloat值，还是可以省略临时副本？

C中命名的返回值优化（NRVO）怎么样？我有另一个功能

doublefloat df64_add(doublefloat a, doublefloat b) {
    doublefloat s, t;
    s = two_sum(a.hi, b.hi);
    t = two_sum(a.lo, b.lo);
    s.lo += t.hi;
    s = quick_two_sum(s.hi, s.lo);
    s.lo += t.lo;
    s = quick_two_sum(s.hi, s.lo);
    return s;
}

在这种情况下，我将返回一个命名结构。在这种情况下临时副本可以省略吗？

应该说这是C的一般问题，我在这里使用的代码示例仅仅是示例（当我优化它时，无论如何我将使用带有内在函数的SIMD）。我知道我可以查看汇编输出以查看编译器的功能，但我认为这是一个有趣的问题。

Answer 1

在C中的“as-if”规则中明确允许RVO / NRVO。

在C ++中，您可以获得可观察的副作用，因为您已经重载了构造函数，析构函数和/或赋值运算符以提供这些副作用（例如，当其中一个操作发生时打印出来的东西），但在C中你没有任何能力重载这些操作符，内置的操作符没有可观察到的副作用。

如果没有重载它们，你就不会从复制省略中获得可观察到的副作用，因此没有什么可以阻止编译器这样做。

Answer 2

为C ++提供很多功能的原因是因为在C ++中，RVO有副作用（即不调用临时对象的析构函数，也不调用生成对象的复制构造函数或赋值运算符）。

在C中，没有可能的副作用，只有潜在的性能改进。我认为没有理由不能通过某些编译器执行这样的优化。至少，在标准中没有任何禁止它的内容。

无论如何，优化是编译器和优化级别相关的，所以我不打赌它用于关键代码路径，除非使用的编译器定义良好且预计不会改变（通常情况仍然如此）。 p>

C

2 个答案: