d - 为什么模板递归的中间结果在目标文件中？

Question

在 D 中使用模板递归时，我发现经典阶乘的中间结果仍在目标文件中。我想它们也在可执行文件中......？

我可以看到实际执行的代码只包含值(或指向它的指针)但是:

不应该有一个单一的mov语句没有无缘无故地保存中间数据吗？

这是代码:

int main()
{
  static int x = factorial!(5);
  return x;//factorial!(5);
}

template factorial(int n)
{
  static if (n == 1)
    const factorial = 1;
  else
    const factorial = n * factorial!(n-1);
}

这是 obj2asm test.o 的输出:

(为了您的方便:1!= 1h，2!= 2h，3!= 6h，4!= 18h，5!= 78h)

FLAT    group   
;File = test_fac_01.d
    extrn   _main
    public  _deh_beg
    public  _deh_end
    public  _tlsstart
    public  _tlsend
    public  _D11test_fac_014mainFZi1xi
    extrn   _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
    public  _Dmain
    public  _D11test_fac_0112__ModuleInfoZ
    extrn   _Dmodule_ref
    public  _D11test_fac_017__arrayZ
    public  _D11test_fac_018__assertFiZv
    public  _D11test_fac_0115__unittest_failFiZv
    extrn   _d_array_bounds
    extrn   _d_unittestm
    extrn   _d_assertm
.text   segment
    assume  CS:.text
:
        mov EAX,offset FLAT:_D11test_fac_0112__ModuleInfoZ[018h]@32
        mov ECX,offset FLAT:_Dmodule_ref@32
        mov RDX,[RCX]
        mov [RAX],RDX
        mov [RCX],RAX
        ret
.text   ends
.data   segment
_D11test_fac_0112__ModuleInfoZ:
    db  004h,000h,000h,0ffffff80h,000h,000h,000h,000h   ;........
    db  074h,065h,073h,074h,05fh,066h,061h,063h ;test_fac
    db  05fh,030h,031h,000h,000h,000h,000h,000h ;_01.....
    db  000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;........
    dq  offset FLAT:_D11test_fac_0112__ModuleInfoZ@64
.data   ends
.bss    segment
.bss    ends
.rodata segment
.rodata ends
.tdata  segment
_tlsstart:
    db  000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;........
    db  000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h ;........
.tdata  ends
.tdata. segment
_D11test_fac_014mainFZi1xi:
    db  078h,000h,000h,000h ;x...
.tdata. ends
.text._Dmain    segment
    assume  CS:.text._Dmain
_Dmain:
        push    RBP
        mov RBP,RSP
        mov RAX,FS:[00h]
        mov RCX,_D11test_fac_014mainFZi1xi@GOTTPOFF[RIP]
        mov EAX,[RCX][RAX]
        pop RBP
        ret
        nop
        nop
        nop
.text._Dmain    ends
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi5Z9factorialxi    segment
_D11test_fac_0117__T9factorialVi5Z9factorialxi:
    db  078h,000h,000h,000h ;x...
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi5Z9factorialxi    ends
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi4Z9factorialxi    segment
_D11test_fac_0117__T9factorialVi4Z9factorialxi:
    db  018h,000h,000h,000h ;....
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi4Z9factorialxi    ends
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi3Z9factorialxi    segment
_D11test_fac_0117__T9factorialVi3Z9factorialxi:
    db  006h,000h,000h,000h ;....
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi3Z9factorialxi    ends
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi2Z9factorialxi    segment
_D11test_fac_0117__T9factorialVi2Z9factorialxi:
    db  002h,000h,000h,000h ;....
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi2Z9factorialxi    ends
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi1Z9factorialxi    segment
_D11test_fac_0117__T9factorialVi1Z9factorialxi:
    db  001h,000h,000h,000h ;....
.data._D11test_fac_0117__T9factorialVi1Z9factorialxi    ends
.ctors  segment
    dq  offset FLAT:@64
.ctors  ends
.text._D11test_fac_017__arrayZ  segment
    assume  CS:.text._D11test_fac_017__arrayZ
_D11test_fac_017__arrayZ:
        push    RBP
        mov RBP,RSP
        sub RSP,010h
        mov RSI,RDI
        mov RDI,offset FLAT:_D11test_fac_0112__ModuleInfoZ@64
        call      _d_array_bounds@PC32
        nop
        nop
.text._D11test_fac_017__arrayZ  ends
.text._D11test_fac_018__assertFiZv  segment
    assume  CS:.text._D11test_fac_018__assertFiZv
_D11test_fac_018__assertFiZv:
        push    RBP
        mov RBP,RSP
        sub RSP,010h
        mov RSI,RDI
        mov RDI,offset FLAT:_D11test_fac_0112__ModuleInfoZ@64
        call      _d_assertm@PC32
        nop
        nop
.text._D11test_fac_018__assertFiZv  ends
.text._D11test_fac_0115__unittest_failFiZv  segment
    assume  CS:.text._D11test_fac_0115__unittest_failFiZv
_D11test_fac_0115__unittest_failFiZv:
        push    RBP
        mov RBP,RSP
        sub RSP,010h
        mov RSI,RDI
        mov RDI,offset FLAT:_D11test_fac_0112__ModuleInfoZ@64
        call      _d_unittestm@PC32
        leave
        ret
.text._D11test_fac_0115__unittest_failFiZv  ends
    end

Answer 1

当你想要的是编译时函数执行时，你不应该使用模板。只需按照您的意愿编写函数并在静态上下文中调用它即可。

int main()
{
  static int x = factorial(5); // static causes CTFE
  return x;
}

int factorial(int n)
{
  if (n == 1)
    return 1;
  else
    return n * factorial(n-1);
}

这不会产生任何额外的符号，因为 factorial 在编译时被求值。除了 factorial 本身，没有其他符号。您的模板技巧实例化符号以实现相同的效果，但这不是您想要的符号。

或者，如果您仍想使用模板，但不想使用符号，则可以通过 enum 使用 list 常量。

template factorial(int n)
{
  static if (n == 1)
    enum factorial = 1;
  else
    enum factorial = n * factorial!(n-1);
}

请注意从 const 到 enum 的变化。 enum 值是纯粹的编译时值，因此它们不会在目标文件中产生任何符号或数据。