c++ - 为什么在这里使用 boost::multiprecision::cpp_int 会影响尾调用优化

Question

我有一些模板代码，编译器可以尾调用优化大多数数据类型，但不能优化其他数据类型。代码实现pow()

template<typename T, typename U>
void powRecurse(T& x, U& y, T& acc)
{
   if(y == 0) {
      acc = Identity<T>;
      return;
   }
   if(y == 1) {
      acc = acc * x;
      return;
   }
   if(y % 2 == 1) {
      acc = acc * x;
      y = y - 1;
   }
   x = x*x; 
   y = y/2;
   powRecurse<T, U>(x, y, acc);
}

template<typename T, typename U>
T tailPow(T x, U y)
{
   T rv = Identity<T>;
   powRecurse<T, U>(x, y, rv);
   return rv;
}

参数 T 的类型似乎对尾调用优化没有影响，我尝试过的任何类型都可以使用参数 U 的正确类型进行尾调用优化。如果参数 U 是 uint64_t，则编译器可以尾调用优化.如果它是 boost::multiprecision::cpp_int 那么编译器不会尾调用优化。

我还尝试将 uint64_t 包装在一个类中，并将模板包装器包装在一个 int 类型上，这两个尾调用都进行了优化。

有什么理由不应该尾调用优化？显然我可以循环这个，但我真的只是想了解这里的语言或编译器问题。

Answer 1

惰性评估意味着所有“递归”函数调用实际上是不同的函数模板实例化。

参见例如这里有类似的讨论:

• Boost multiprecision : Recursive template instantiation exceeded maximum length 256
• 或这里How to use sqrt and ceil with Boost::multiprecision?

因此，您可以通过选择退出惰性求值模板表达式(boost::multiprecision::et_off，如链接中所述)来获得您期望的所有 tail-coll 实现细节，但一定要检查减少的代码大小和感知到的 TCO 优化是否实际上导致性能 boost 。

实际上，某些算法受益于可以跳过常见子表达式、重新排序无损操作等的表达式模板。