c++ 为什么编译器在内联时不对final类的调用进行反虚拟化呢？

cidc1ykv 于 2023-06-25 发布在其他

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struct base {
    virtual void vcall() = 0;
};

struct foo final : base {
    void vcall() final;
};

void call_base(base& b) {
    b.vcall();
}

void call_foo(foo& f) {
    call_base(f);
}

void call_foo_directly(foo& f) {
    f.vcall();
}

clang 16产生：

call_base(base&):
        mov     rax, qword ptr [rdi]
        jmp     qword ptr [rax]
call_foo(foo&):
        mov     rax, qword ptr [rdi]
        jmp     qword ptr [rax]
call_foo_directly(foo&):
        jmp     foo::vcall()@PLT

GCC和MSVC产生相同的结果，所以这不是仅限于clang的问题。难道call_foo不应该也包含对foo::vcall()的非虚拟调用吗？这是一个错过的优化，还是呼叫可能是虚拟的？
参见live example on Compiler Explorer。

c++

来源：https://stackoverflow.com/questions/76510065/why-dont-compilers-devirtualize-calls-for-a-final-class-when-inlining

1条答案

按热度按时间

mnemlml81#

编译器确实尝试了，但是需要内联一些东西，如果一个函数没有实现，它只是一个空调用，这就是编译的内容;添加final只是防止以后使用override。为了编译它，优化volatile是有点需要的，所以一切都不会被优化掉。
在bodbolt上查一下。

struct base {
    volatile int num = 111;
    virtual void vcall() = 0;
};

struct foo final : base {
    void vcall() {
        num += 222;
    };
};

void call_base(base& b) {
    b.vcall();
}
void call_foo(foo& f) {
    call_base(f);
}

void call_foo_directly(foo& f) {
    f.vcall();
}

void main_func(void) {
    foo val;
    call_foo(val);
    call_foo_directly(val);
}

这是带有-O3部分拆卸的叮当-15（与-O2相同）; vs无法内联call_foo。

main_func():                          # @main_func()
        mov     dword ptr [rsp - 8], 111
        add     dword ptr [rsp - 8], 222
        add     dword ptr [rsp - 8], 222
        ret

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