c++ - init 语句中临时 std::tuple 的开销

Question

我在各种情况下使用 std::tuple 并发现了一些有效的方法，但我不确定它们是否会降低性能。

在 C++17 中，为 if 和 switch 语句引入了 init 语句。为了定义多个不同类型的变量，您可以使用临时元组和结构化绑定(bind)。

if(const auto& [x, y] = std::tuple{some_expensive_int_calculation(), get_string_message()}; x != 0 && y != "") {
    std::cout << "X is " << x << ", message equals " << y << std::endl;
}

这不应该有很大的性能损失(如果有的话)。当然，它会创建一个元组，它本身比类型本身需要更多的内存，但这是在堆栈上分配的，所以同样，它不应该真正造成太大的伤害。绑定(bind) x 和 y 在编译时解析，而不是在运行时解析，因此这似乎是一个没有大的运行时损失的解决方案，不是吗？ p>

编辑:更新了示例以防止编译器简单地优化元组并使问题更加清晰。

Answer 1

在给定的示例中，编译器证明不分配给 x 或为其分配存储与分配给并测试 x 具有相同的结果，这是相当简单的>。因此，启用优化后，我希望它能够在生成的汇编程序中消除任何提及 x 的内容。

确实，使用 gcc 7.3 -O2，以下程序:

#include <tuple>
#include <iostream>

int main()
{
    if(const auto& [x, y] = std::tuple{0, "Test"}; x == 0) {
        std::cout << y << std::endl;
    }
}

变成:

main:
# stack-frame related code
  sub rsp, 8
# get address of "Test" string
  mov esi, OFFSET FLAT:.LC0
# get address of std::cout
  mov edi, OFFSET FLAT:std::cout
# call operator <<
  call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*)
# move returned ostream reference to rdi (arg1)
  mov rdi, rax
# and call std::endl
  call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::endl<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&)
# return 0
  xor eax, eax
# clean up stack and return
  add rsp, 8
  ret

请注意，此汇编器输出中的任何地方都没有提及 x。实际上也没有提到元组或条件分支。

这是“仿佛”规则所允许的。

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/as_if