c++ - 为什么从constexpr引用生成的汇编代码与constexpr指针生成的汇编代码不同？

Question

我用MSVC /O2和clang编译了以下程序:

int            i;
constexpr int& ir = i;
constexpr int* ip = &i;


int main()
{
    ir  = 1;
    *ip = 2;
}

MSVC /O2                           clang
===========================        =============================================
int i DD 01H DUP (?) ; i           i:
_DATA SEGMENT                              .long   0                       # 0x0
int & ir DQ FLAT:int i ; ir
_DATA ENDS                         ir:
                                           .quad   i

两种编译器都从ir生成汇编代码，但不是从ip生成汇编代码(上面省略了main的代码)。参见godbolt。为什么ir和ip不同？我了解到，在汇编代码中，引用和指针是相同的。

Gcc做的事情甚至更陌生。我用gcc -O0和-O2编译了以下程序:

int            i;

constexpr int& ir1   = i;
constexpr int* ir1p1 = &i;

constexpr int& ir2   = i;
constexpr int* ir2p1 = &i;
constexpr int* ir2p2 = &i;

constexpr int& ir3   = i;
constexpr int* ir3p1 = &i;
constexpr int* ir3p2 = &i;
constexpr int* ir3p3 = &i;

gcc -O0            gcc -O2
=========          ==================
i:                 ir3:
  .zero 4                   .quad   i
ir1:               ir2:
  .quad i                   .quad   i
  .quad i          ir1:
ir2:                        .quad   i
  .quad i          i:
  .quad i                   .zero   4
  .quad i
ir3:
  .quad i
  .quad i
  .quad i
  .quad i

对于-O0，为什么在引用变量下有几个.quad i？

使用-O2，代码是从引用生成的，而不是从指针生成的。为什么会有这种差异？参见godbolt。

Answer 1

除了指令问题外，这只是链接:constexpr表示const(在变量本身上，而不是在其引用对象上，如果有的话)，从而将internal linkage赋予您的指针。 (这是一种黑客，允许在C++ 17的内联变量之前的头文件中使用命名空间范围的命名常量；很遗憾，我们现在必须记住它。)由于没有其他翻译单元可以引用它们，因此无需发出符号；但是，这些引用可以在其他地方声明和使用:

extern int &ir;
void count() {++ir;}

因此，必须有附加此类用途的符号。