是什么阻止编译器消除每个特定上下文中未使用的数据成员？

Question

下面示例中的函数foo（）和optimized_foo（）是否不等价？

struct Test
{
    int     x;
    int     y;
    int     z;
};

// Some external function. Implementation unknown.
void bar(int& arg);

void foo()
{
    Test      t;
    t.x = 3;
    t.y = 4;
    t.z = 5;
    bar(t.y);
}

void optimized_foo()
{
    int       t_y = 4;
    bar(t_y);
}

只是所有主要的x86_64编译器（gcc 10.2，clang 10.0，msvc 19.24）在为foo（）生成的汇编代码中保留了t. x和t. z的初始化，即使在最高优化级别。即使那些成员显然没有被使用。他们有原因吗？

假设< code>bar()被给定了一个对结构中一个数据成员的引用，却没有合法的方法获得对其他成员的指针/引用，我说的对吗？标准是怎么说的？

Answer 1

bar可以通过引用[expr.unary.op]获取成员的地址。然后，该函数可以复制相邻成员的对象表示的字节。

void bar(int& arg) {
    constexpr auto size      = sizeof(Test);
    constexpr auto offset    = offsetof(Test, y);
    constexpr auto remaining = size - offset;
    unsigned char buffer[remaining];
    
    std::memcpy(buffer, &arg, remaining);
}

在函数的末尾，缓冲区包含 Test 对象的某些成员的对象表示形式。鉴于 bar 是在外部定义的，编译器无法知道在编译 foo 时是否观察到其他成员的内存。

注意：offsetof仅有条件地支持非标准布局类型。有问题的类是标准布局。

[基本类型]

对于可简单复制类型 T 的任何对象（潜在重叠子对象除外），无论该对象是否持有 T 类型的有效值，构成该对象的基础字节 （[intro.memory]） 都可以复制到字符、无符号字符或 std：：byte （[cstddef.syn] ） 数组中。如果该数组的内容被复制回对象，则该对象随后应保持其原始值。

类型T的对象的对象表示是由类型T的对象占用的N个无符号char对象的序列，其中N等于sizeof(T)。...

另外，我用了一个奇怪的例子，只观察连续的成员，因为观察前面的成员需要显式的指针算法，这在标准中有点含糊不清。我认为这样做没有什么实际问题，但为了将问题分开，我在示例中省略了它。参见相关帖子。