gcc - gcc 中 __always_inline 和 __never_inline 的异常(exception)情况是什么？

Question

Andrei Alexandrescu 在 talk that he presented at cppcon 中提到当定义和使用 __always 内联宏时，gcc 并不总是内联，对于 __never_inline 则反之亦然。我找不到很多关于发生在哪些场景中的文档，所以有人告诉我吗？

Answer 1

I couldn't find much documentation about which scenarios that occurs in, so someone tell me?

Could you give a code example?

将函数作为函数指针传递并从不同的翻译单元调用它(即使是从相同的翻译单元假设优化是 -O0 或 -Os 并且它的大小更好或者真的只是...“幸运”)将有效地禁止内联函数的可能性:

cat << EOF > main.c
__attribute__((__always_inline__))
static inline
void f(void) {
    printf("Hey buddy!\n");
}

extern void call_fp(void (*fp)(void));

int main() {
    call_fp(f);
}
EOF

cat << EOF > g.c
void call_fp(void (*fp)(void)) {
    printf("Hey pal!");
    fp();
}
EOF

编译和检查:

$ gcc -g -Ofast main.c g.c && objdump -S ./a.out | grep '<main>:\|<call_fp>:'
0000000000001050 <main>:
int main() {
    1050:   48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
    call_fp(f);
    1054:   48 8d 3d 35 01 00 00    lea    0x135(%rip),%rdi        # 1190 <f>
################################### vvvvv NOT INLINED ###############
    105b:   e8 40 01 00 00          callq  11a0 <call_fp>
}
    1060:   31 c0                   xor    %eax,%eax
    1062:   48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp
    1066:   c3                      retq   
    1067:   66 0f 1f 84 00 00 00    nopw   0x0(%rax,%rax,1)
    106e:   00 00
--
00000000000011a0 <call_fp>:
void call_fp(void (*fp)(void)) {
    11a0:   53                      push   %rbx
    printf("Hey pal!");
    11a1:   31 c0                   xor    %eax,%eax
void call_fp(void (*fp)(void)) {
    11a3:   48 89 fb                mov    %rdi,%rbx
    printf("Hey pal!");
    11a6:   48 8d 3d 62 0e 00 00    lea    0xe62(%rip),%rdi        # 200f <_IO_stdin_used+0xf>
    11ad:   e8 8e fe ff ff          callq  1040 <printf@plt>
    fp();
    11b2:   48 89 d8                mov    %rbx,%rax
}
    11b5:   5b                      pop    %rbx
    fp();
################################### vvvv NOT INLINED ####################
    11b6:   ff e0                   jmpq   *%rax
    11b8:   0f 1f 84 00 00 00 00    nopl   0x0(%rax,%rax,1)
    11bf:   00 

您仍然可以使用 LTO 跨翻译单元进行优化:

$ gcc -g -flto -Ofast main.c g.c && objdump -S ./a.out | grep '<main>:' -A30
int main() {
    1050:   48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
void call_fp(void (*fp)(void)) {
    printf("Hey pal!");
    1054:   48 8d 3d a9 0f 00 00    lea    0xfa9(%rip),%rdi        # 2004 <_IO_stdin_used+0x4>
    105b:   31 c0                   xor    %eax,%eax
    105d:   e8 de ff ff ff          callq  1040 <printf@plt>
    printf("Hey buddy!\n");
    1062:   48 8d 3d a4 0f 00 00    lea    0xfa4(%rip),%rdi        # 200d <_IO_stdin_used+0xd>
####################### Both call_fp() and f()  were inlined!!!!!!!!!!!!! 
    1069:   e8 c2 ff ff ff          callq  1030 <puts@plt>  
    call_fp(f);
}
    106e:   31 c0                   xor    %eax,%eax
    1070:   48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp
    1074:   c3                      retq   
    1075:   66 2e 0f 1f 84 00 00    nopw   %cs:0x0(%rax,%rax,1)
    107c:   00 00 00 
    107f:   90                      nop

至于 __attribute__((__noinline__)) 我没有遇到 gcc 宁愿选择内联一个 __noinline__ 函数的可能情况。