不同于按值传递和常量引用传递的程序集

Question

假设我们有这样的代码：

template<typename T>
struct StrongValue{
constexpr const T &operator()() const {
return value;
}
T &operator()(){
return value;
}
constexpr const T &get() const {
return value;
}
T &get(){
return value;
}
T value;
};
using myint = int; // try double too
using m = StrongValue<myint>;
myint sum2(const m &a, const m &b){
return a() + b();
}
myint sum2a(const m a, const m b){
return a() + b();
}
myint sum1(myint a, myint b){
return a + b;
}
int main(){
constexpr m a{5};
constexpr m b{5};
return sum2a(a, b);
}

在 clang 和 gcc 中，-O3 汇编看起来像这样：

sum2(StrongValue<int> const&, StrongValue<int> const&):
mov eax, DWORD PTR [rsi]
add eax, DWORD PTR [rdi]
ret
sum2a(StrongValue<int>, StrongValue<int>):
lea eax, [rdi+rsi]
ret
sum1(int, int):
lea eax, [rdi+rsi]
ret
main:
mov eax, 10
ret

为什么sum2是这样编译的？

这是因为编译器会更改函数签名，如果省略引用，所以不允许这样做。

这是否意味着，如果不内联，sum2比sum2a贵？

Answer 1

为什么 sum2 是这样编译的？

这是意料之中的。对于 sum2，您将传递两个引用。引用和const是C++的东西，CPU没有它们，对于CPU来说，它们只是指针。因此，在函数中，代码必须从内存中获取两个值并将它们相加。

另外两个版本按值接收参数。

对于所有 3 个版本，编译器选择使用调用约定__regcall这就是在寄存器RSI和RDI中传递这两个参数的原因。这就是其他两个版本能够在一条指令中计算结果的方式。

这是否意味着，如果不内联，sum2 比 sum2a 更昂贵？

一般来说，是的。您不应该通过 const 引用传递整数，而应该通过值传递它们。但是，确切的性能影响可以忽略不计，找出答案的唯一方法是分析。

Answer 2

区别在于，要sum2的参数本质上是指针，而要sum2a的参数是值。这意味着在sum2中必须取消引用指针才能获得实际值，然后可以添加这些值，而在sum2a中，您可以立即添加值。

过度使用常量引用是一个常见的错误。对于具有廉价复制的对象，通常最好按值传递参数。