c++ - 使用 const 类型标记变量

Question

我喜欢使用 const& type T = LongVariableName 在一小段代码中重新标记变量，尤其是涉及公式的代码。

例如:

const double& x = VectorNorm;
double y = a*x*x*x + b*x*x + c*x + d;

我认为编译器应该足够聪明，可以优化掉这些引用变量。这几乎总是会发生吗？什么时候不会？

Answer 1

这取决于编译器和您设置的优化选项 - 不能保证它会或不会被优化掉。启用优化的现代编译器可能会优化它，但一个更好的问题是:你应该关心吗？除非你处于每秒运行数千次的紧密循环中，否则不要担心。代码清晰度通常比削减几个时钟周期更重要。

但无论如何，让我们来看看。我通过 MinGW 使用 gcc 4.7.2。我们将使用此代码:

so.cpp:

#include <cstdio>

int main()
{
    float aReallyLongNameForAVariable = 4.2;
#ifdef SHORT_REF
    const float& x = aReallyLongNameForAVariable;
    float bar = x * x * x;
#else
    float bar = aReallyLongNameForAVariable * aReallyLongNameForAVariable * aReallyLongNameForAVariable;
#endif
    printf("bar is %f\n", bar);
    return 0;
}

没有“速记引用”，我们得到以下程序集:

g++ -S -masm=intel -o noref.S so.cpp

call    ___main
mov eax, DWORD PTR LC0
mov DWORD PTR [esp+28], eax
fld DWORD PTR [esp+28]
fmul    DWORD PTR [esp+28]
fmul    DWORD PTR [esp+28]
fstp    DWORD PTR [esp+24]
fld DWORD PTR [esp+24]
fstp    QWORD PTR [esp+4]
mov DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:LC1
call    _printf
mov eax, 0
leave

现在让我们使用引用:

g++ -DSHORT_REF -S -masm=intel -o ref.S so.cpp

call    ___main
mov eax, DWORD PTR LC0
mov DWORD PTR [esp+20], eax
lea eax, [esp+20]
mov DWORD PTR [esp+28], eax
mov eax, DWORD PTR [esp+28]
fld DWORD PTR [eax]
mov eax, DWORD PTR [esp+28]
fld DWORD PTR [eax]
fmulp   st(1), st
mov eax, DWORD PTR [esp+28]
fld DWORD PTR [eax]
fmulp   st(1), st
fstp    DWORD PTR [esp+24]
fld DWORD PTR [esp+24]
fstp    QWORD PTR [esp+4]
mov DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:LC1
call    _printf
mov eax, 0
leave

所以它有点组装。但是当我们打开优化时会发生什么？

g++ -DSHORT_REF -O2 -S -masm=intel -o ref.S so.cpp
g++ -O2 -S -masm=intel -o noref.S so.cpp

两者都生成相同的程序集:

call    ___main
fld DWORD PTR LC0
fstp    QWORD PTR [esp+4]
mov DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:LC1
call    _printf
xor eax, eax
leave

就是这样。现代编译器(至少是 gcc)优化了引用。