c++ - 为什么 GCC 不优化 C++ 中空指针的删除？

Question

考虑一个简单的程序:

int main() {
  int* ptr = nullptr;
  delete ptr;
}

使用 GCC (7.2)，在生成的程序中有一个关于 operator delete 的 call 指令。使用 Clang 和 Intel 编译器，没有这样的指令，空指针删除被完全优化(-O2 在所有情况下)。你可以在这里测试:https://godbolt.org/g/JmdoJi。

我想知道这种优化是否可以通过 GCC 以某种方式打开？ (我更广泛的动机源于自定义 swap 与 std::swap 可移动类型的问题，其中删除空指针可能代表第二种情况下的性能损失；请参阅https://stackoverflow.com/a/45689282/580083 了解详情。)

更新

为了澄清我提出这个问题的动机:如果我在 move 赋值运算符中只使用 delete ptr; 而没有 if (ptr) 保护和某个类的 析构函数，然后带有该类对象的 std::swap 产生 3 个带有 GCC 的 call 指令。这可能是相当大的性能损失，例如，在对此类对象的数组进行排序时。

此外，我可以在任何地方写 if (ptr) delete ptr; ，但想知道这是否也不能成为性能损失，因为 delete 表达式需要检查ptr 也是如此。但是，在这里，我猜，编译器只会生成一个检查。

另外，我真的很喜欢在没有守卫的情况下调用 delete 的可能性，这让我很惊讶，它可以产生不同的(性能)结果。

更新

我刚刚做了一个简单的基准测试，即排序对象，它在移动赋值运算符和析构函数中调用 delete。来源在这里:https://godbolt.org/g/7zGUvo

使用 GCC 7.1 和 Xeon E2680v3 上的 -O2 标志测量的 std::sort 运行时间:

链接代码中有一个错误，它比较的是指针，而不是指向的值。修正后的结果如下:

1. 没有 if 保护:17.6 [s] 40.8 [s],
2. 使用 if 保护:10.6 [s] 31.5 [s],
3. 使用 if 保护和自定义 swap:10.4 [s] 31.3 [s]。

这些结果在多次运行中绝对一致，偏差最小。前两种情况之间的性能差异很大，我不会说这是一些“极其罕见的极端情况”，如代码。

Answer 1

根据C++14 [expr.delete]/7:

If the value of the operand of the delete-expression is not a null pointer value, then:

• [ ...omitted... ]

Otherwise, it is unspecified whether the deallocation function will be called.

所以两个编译器都符合标准，因为未指定是否调用 operator delete 来删除空指针。

请注意，godbolt 在线编译器只是编译源文件而不链接。所以那个阶段的编译器必须考虑到 operator delete 被另一个源文件替换的可能性。

正如在另一个答案中已经推测的那样——gcc 可能会在替换 operator delete 的情况下寻求一致的行为；这种实现意味着有人可以出于调试目的重载该函数并中断 delete 表达式的所有调用，即使它碰巧正在删除空指针。

更新:消除了这可能不是一个实际问题的猜测，因为 OP 提供的基准表明它实际上是。