c++ - 引用通常会被优化掉吗？

Question

考虑这段代码示例:

// Static variables
void Object::f_v1()
{
    static const int& foo = dataObjectConstRef.dataField.foo;
    static const int& bar = dataObjectConstRef.dataField.bar;
    static const int& baz = dataObjectConstRef.dataField.baz;
    return foo * foo + baz * bar + baz / bar + baz;
}

// References
void Object::f_v2()
{
    const int& foo = dataObjectConstRef.dataField.foo;
    const int& bar = dataObjectConstRef.dataField.bar;
    const int& baz = dataObjectConstRef.dataField.baz;
    return foo * foo + baz * bar + baz / bar + baz;
}

// Everything written out
void Object::f_v3()
{
    return dataObjectConstRef.dataField.foo * dataObjectConstRef.dataField.foo + 
         dataObjectConstRef.dataField.baz * dataObjectConstRef.dataField.bar + 
         dataObjectConstRef.dataField.baz / dataObjectConstRef.dataField.bar + 
         dataObjectConstRef.dataField.baz;
}

如果启用了编译器优化，其中哪一项性能最佳？

• 静态版本只构建引用一次，但总是之后检查互斥锁。
• 正常引用版本应该只计算一次地址，但是快捷方式是在此版本或上一个版本中完全优化版本？
  • 如果不是，什么更快，每次检查互斥锁或生成引用？

我正在使用带有 -O3 的 gcc 7.1。

Answer 1

Are references usually optimized away?

如果可以的话，是的，它们通常会被优化掉。

f_v1 与其他行为不同，除非 dataObjectConstRef 本身引用静态对象。由于在从多个线程调用该函数时需要同步，它也有一些性能损失。根据经验:线程同步往往比指针/引用的分配慢。但衡量它是否重要。

假设这些字段实际上具有 int 类型(因此不涉及转换)f_v2 和 f_v3 具有相同的行为。编译器应该很容易证明这一点，我希望优化编译器能够为两者生成完全相同的代码。