c++ - 在优化期间别名有符号和无符号整数

Question

signed& 不能从 unsigned& 初始化(反之亦然)，但严格的别名规则允许读/写 signed 对象通过 unsigned&(反之亦然)，参见 C++20 标准 [basic.lval]#11.2 .这理论上可以用于编译器优化，如果 as-if rule不违反。

示例 1. 如果我是正确的，f 可以通过跳转到 foo 来实现:

void foo(const unsigned& u);

void f(const signed& par)
{
    foo(par);
}

但是所有编译器都将par加载到一个寄存器，将寄存器存储在堆栈上，并将堆栈位置传递给foo。 Live demo .

示例 2. 同样，我认为 g1 和 g2 可以指向相同的内存位置:

const signed&   g1 = 1;
const unsigned& g2 = g1;

但是编译器倾向于分配两个不同的位置。 Live demo .

问题。这是为什么？这不是错失了优化机会吗？

Answer 1

const signed&   g1 = 1;
const unsigned& g2 = g1;

But compilers tend to allocate two different locations.

在这里，发生的事情是 g1 被转换为一个临时的 unsigned int 并且 g2 绑定(bind)到这个临时的。而C++保证不同的对象有不同的地址，所以g1和g2需要分开存放。

与您的函数示例相同。关键是拥有不同的地址是一种可观察到的行为。这些函数可能依赖于它们的参数具有不同地址的事实，因为它们是对不同对象的引用。如果您的编译器将不同的对象合并到同一内存空间中，这种可观察到的行为将会改变，因此它不在 as-if 规则的范围内。