对指向未内联成员函数的常量指针的调用

Question

现在，我知道没有内联的保证，但是。。。

给定以下内容：

struct Base {
    virtual int f() = 0;
};

struct Derived : public Base {
    virtual int f() final override {
        return 42;
    }
};

extern Base* b;

我们有:

int main() {
    return static_cast<Derived*>(b)->f();
}

编译成:

main:
    movl    $42, %eax
    ret

然而...

int main() {
    return (static_cast<Derived*>(b)->*(&Derived::f))();
}

编译成:

main:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    andl    $-16, %esp
    subl    $16, %esp
    movl    b, %eax
    movl    (%eax), %edx
    movl    %eax, (%esp)
    call    *(%edx)
    leave
    ret

这真的很让人难过。

为什么打给PMF的电话没有被内联？PMF是一个不变的表情！

Answer 1

这确实有点烦人，但这并不奇怪。

大多数编译器转换通过模式匹配工作：识别模式并应用转换。那么，这可能不会被优化的原因是什么呢？好吧，也许只是没有基于此模式编写的转换。

更具体地说，这个问题可能与<代码>有关

Answer 2

内联指针指向函数并不总是可能的（除非编译器能够确定指针实际指向的是什么，这通常很困难，因此编译器可能会在您期望它之前“放弃”）。

编辑

扩展一下我的回答:所有编译器的首要任务是生成正确的代码(尽管有时这也不会发生！).优化，比如内联函数，是编译器只有在“安全”时才会做的事情。编译器可能不太“理解”上面的表达式确实是一个常量表达式，因此退回到“让我们做安全的事情”(即通过虚函数表调用，而不是内联函数)。指向虚拟成员函数的指针在C语言中是一个相当棘手的问题。

Answer 3

这里的问题是，在第一种情况下，基于类型的非虚拟化将间接调用转换为直接调用。添加成员指针时，不能使用基于类型的非虚拟化（因为它通过前端传递到有关调用的类型和虚拟方法的优化信息来工作，在这种情况下，从 中可以不容易知道）。GCC可能能够通过知道B是一个类并且知道其成员只有在构造后才能被调用来不断地将实际访问折叠到虚拟表中。目前它不做这样的分析。

我建议将增强请求填写到GCCbugzilla。