为什么在这种情况下编译器无法优化vtable（静态关键字/单例模式）

Question

通过使用Godbolt，我可以验证当静态关键字不使用单一类型模式时，clang ++和gcc ++能够优化vtable。

#include <iostream>

class ISquare
{
public:
    virtual int square(int num) const;

    int field;
};

class Square final : public ISquare
{
public:
    int inline square(const int num) const override final
    {
        return (num * num);
    }
};

int main(const int count, char**)
{
    // compiler is not able to optimize vtable away if static keyword in sq
    static Square sq;
    const ISquare& s = sq; 

    //const Square& s = Square(); // OK compiler is smart (eliminated vtable)
    //const ISquare& s = Square(); // OK compiler is smart (eliminated vtable)

    std::cout << s.field << '\n';

    const auto r = s.square(count);
    return r;
}

因此，如果代码库严重依赖于单例模式，其中方法或自由函数返回对不在本地范围内的实例的引用，则vtable消除将无法正常工作。

使用以下标志进行编译

-std=c++11 -Os -fno-rtti -fno-exceptions -fdata-sections -fomit-frame-pointer -ffunction-sections -Wl,--gc-sections

Demo