对于采用常量结构的函数，编译器是否不优化函数体？

Question

我有以下一段代码：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    bool some_var;
} model_t;

const model_t model = {
    true
};

void bla(const model_t *m) {
    if (m->some_var) {
        printf("Some var is true!\n");
    }
    else {
        printf("Some var is false!\n");
    }
}

int main() {
    bla(&model);
}

我可以想象编译器具有消除bla（）函数中的ore子句所需的所有信息。调用该函数的唯一代码路径来自main，它接受constmodel_t，因此它应该能够确定该代码路径未被使用。但是：

在GCC 12.2中，我们看到第二部分链接到。

如果我内联函数，这将消失：

我在这里错过了什么？有没有办法让编译器做一些更智能的工作？这发生在带有 -O3 和 -O 的 C 和 C 中。

Answer 1

调用该函数的唯一代码路径来自main

GCC无法知道这一点，除非您使用＜code>-fwhole程序-flto（链接时间优化）告诉GCC。否则，它必须假设另一个编译单元中的某个静态构造函数可以调用它。（可能包括在共享库中，但您链接的另一个.cpp可以做到这一点。）。

// another .cpp
typedef struct {  bool some_var; } model_t;
void bla(const model_t *m);              // declare the things from the other .cpp

int foo() {
    model_t model = {false};
    bla(&model);
    return 1;
}
int some_global = foo();  // C++ only: non-constant static initializer.

与main相同的编译单元中的这些行的Goldbolt上的示例，表明它输出两个有些var是假的！然后有些var是真的！，而无需更改main的代码。

ISO C没有简单的方法来执行初始化代码，但GNU C（特别是GCC）有方法让代码在启动时运行，而不是由main调用。这甚至适用于共享库。

使用-fwhole程序，适当的优化将根本不为其发出定义，因为它已经内联到main中的调用站点中。类似于＜code＞内联＜/code＞（在C中，另一个编译单元中的任何其他调用方都可以看到其自己的函数定义）或＜code＞静态＜/code＞（此编译单元的私有）。

在main内部，它在不断传播后优化了分支。如果您运行程序，实际上不会执行任何分支；没有什么调用函数的独立定义。

函数的独立定义不知道m的唯一可能值是

只有< code>-fPIC会强制编译器考虑符号插入的可能性，因此< code>const model_t model的定义不是在(动态)链接后生效的定义。但是你是在为一个可执行文件而不是库编译代码。(通过赋予全局变量“隐藏”可见性，< code > _ _ attribute _ _((visibility(" hidden "))，或者使用< code>-fvisibility=hidden将其设为默认值，可以禁用全局变量的符号插入)。

Answer 2

编译器确实消除了main中的内联函数中的else路径。您混淆了全局函数，该函数无论如何都不会被调用，最终将被链接器丢弃。

如果您使用-fole程序标志让编译器知道没有其他文件将被链接，则该未使用的段将被丢弃：

[参见在线]

此外，您可以使用< code>static或< code>inline关键字来实现类似的功能。

Answer 3

编译器无法优化else路径，因为目标文件可能与任何其他代码链接。如果函数是静态的，或者使用整个程序优化，则情况会有所不同。