c++ - 为什么 gcc 不能内联可以确定的函数指针？

Question

以下程序在 centos 的 gcc 4.6.2 下用 -O3 编译:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;

template <typename T>
class F {
public:
     typedef void (T::*Func)();

     F(Func f) : f_(f) {}

     void operator()(T& t) {
         (t.*f_)();
     }
private:
     Func f_;
};

struct X {
    X() : x_(0) {}

    void f(){
        ++x_;
    }

    int x_;
};

int main()
{
     const int N = 100000000;
     vector<X> xv(N);
     auto begin = clock();
     for_each (xv.begin(), xv.end(), F<X>(&X::f));
     auto end = clock();
     cout << end - begin << endl;
}

objdump -D 显示循环生成的代码是:

  40097c:       e8 57 fe ff ff          callq  4007d8 <clock@plt>
  400981:       49 89 c5                mov    %rax,%r13
  400984:       0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)
  400988:       48 89 ef                mov    %rbp,%rdi
  40098b:       48 83 c5 04             add    $0x4,%rbp
  40098f:       e8 8c ff ff ff          callq  400920 <_ZN1X1fEv>
  400994:       4c 39 e5                cmp    %r12,%rbp
  400997:       75 ef                   jne    400988 <main+0x48>
  400999:       e8 3a fe ff ff          callq  4007d8 <clock@plt>

显然 gcc 没有内联函数。为什么 gcc 不能进行这种优化？是否有任何编译器标志可以使 gcc 进行所需的优化？

Answer 1

我认为，GCC 试图优化整个 main 函数，但失败了(大量间接调用全局函数为 xv 分配/释放内存，获取计时器值，输入/输出等)。因此，您可以尝试将您的代码拆分为两个(或更多)独立的部分，如下所示:

inline
void foobar(vector<X>& xv)
{
  for_each (xv.begin(), xv.end(), F<X>(&X::f));
}

int main()
{
  const int N = 100000000;
  vector<X> xv(N);
  auto begin = clock();
  foobar(xv);
  auto end = clock();
  cout << end - begin << endl;
}

所以，现在我们有了和以前“等价”的代码，但是 GCC 的优化器现在可以更轻松地完成任务了。我现在在汇编程序列表中没有看到任何对 ZN1X1fEv 的调用。