c++ - 为什么按值传递 string_view？为什么 Visual Studio 不能对此进行优化？

Question

根据我的直觉，我假设新的 string_view 需要通过引用传递，因为这样效率更高(只传递指针而不是完整的类)。然而，一些消息来源表明最好按值传递它，避免“别名”问题。

• C++ view types: pass by const& or by value?
• https://abseil.io/tips/1

在尝试几种替代方案时，我证实了我的直觉，如果该函数只是转发 string_view(所有源均使用 /Ox 编译)，那么通过引用传递会更快

比如这段代码

extern auto otherMethodByReference(const std::string_view &input) -> void;
auto thisMethodByReference(int value, const std::string_view &input) -> void
   {
   otherMethodByReference(input);
   }

结果是这个程序集

00000   48 8b ca     mov     rcx, rdx
00003   e9 00 00 00 00   jmp     ?otherMethodByReference@@YAXAEBV?$basic_string_view@DU?$char_traits@D@std@@@std@@@Z ; otherMethodByReference

虽然这段代码

extern auto otherMethodByValue(std::string_view input) -> void;
auto thisMethodByValue(int value, std::string_view input) -> void
   {
   otherMethodByValue(input);
   }

结果是这个程序集

00000   48 83 ec 38  sub     rsp, 56            ; 00000038H
00004   0f 10 02     movups  xmm0, XMMWORD PTR [rdx]
00007   48 8d 4c 24 20   lea     rcx, QWORD PTR $T1[rsp]
0000c   0f 29 44 24 20   movaps  XMMWORD PTR $T1[rsp], xmm0
00011   e8 00 00 00 00   call    ?otherMethodByValue@@YAXV?$basic_string_view@DU?$char_traits@D@std@@@std@@@Z ; otherMethodByValue
00016   48 83 c4 38  add     rsp, 56            ; 00000038H
0001a   c3       ret     0

很明显，您可以看到在堆栈上创建了 string_view 的拷贝，然后将其传递给其他方法。

但是，我想知道，为什么编译器不对此进行优化，而是直接将 string_view 参数直接传递给另一个方法。毕竟，在 Windows x64 ABI 中，大于寄存器容量的类的按值传递总是通过复制堆栈上的寄存器，并在正确的寄存器中传递指向它的指针来完成的。我希望在这个示例代码中，编译器会简单地将指针转发到下一个函数，就像在按引用传递的情况下一样。毕竟，编译器可以看到参数的值之后没有被使用，所以它可以只转发地址而不是复制。

我尝试将 std::move 添加到调用中，如下所示:

auto thisMethodByValueAndMove(int value, std::string_view input) -> void
   {
   otherMethodByValue(std::move(input));
   }

但这似乎没有帮助。

是否有 Visual Studio 2017 编译器无法对此进行优化的原因？其他编译器是否优化了这种模式？

Answer 1

X64 调用约定不允许在不同的寄存器之间传播参数。编译器可以通过 rcx 和 rdx 传递 string_view 但 ABI 反对这一点。 https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/build/x64-calling-convention?view=vs-2019