c++ - 为什么这个未使用的变量没有被优化掉？

Question

我玩过 Godbolt 的 CompilerExplorer。我想看看某些优化有多好。我的最小工作示例是:

#include <vector>

int foo() {
    std::vector<int> v {1, 2, 3, 4, 5};
    return v[4];
}

生成的汇编器(通过clang 5.0.0，-O2 -std=c++14):

foo(): # @foo()
  push rax
  mov edi, 20
  call operator new(unsigned long)
  mov rdi, rax
  call operator delete(void*)
  mov eax, 5
  pop rcx
  ret

正如大家所见，clang 知道答案，但在返回之前做了很多事情。在我看来，由于“operator new/delete”，甚至创建了 vector 。

谁能向我解释这里发生了什么以及为什么它不返回？

GCC 生成的代码(此处未复制)似乎明确地构造了 vector 。有谁知道 GCC 无法推断结果？

Answer 1

std::vector<T>是一个相当复杂的类，涉及到动态分配。而clang++ is sometimes able to elide heap allocations ，这是一个相当棘手的优化，你不应该依赖它。示例:

int foo() {
    int* p = new int{5};
    return *p;
}

foo():                                # @foo()
        mov     eax, 5
        ret

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例如，使用 std::array<T> (不动态分配) produces fully-inlined code :

#include <array>

int foo() {
    std::array v{1, 2, 3, 4, 5};
    return v[4];
}

foo():                                # @foo()
        mov     eax, 5
        ret

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作为 Marc Glisse在其他答案的评论中指出，这就是标准在 [expr.new] #10 中所说的:

An implementation is allowed to omit a call to a replaceable global allocation function ([new.delete.single], [new.delete.array]). When it does so, the storage is instead provided by the implementation or provided by extending the allocation of another new-expression. The implementation may extend the allocation of a new-expression e1 to provide storage for a new-expression e2 if the following would be true were the allocation not extended: [...]