C优化:为什么编译器将对象视为常量？

Question

编译以下C模块

static const int i = 1;

void f (const int *i);

int g (void)
{
  f (&i);
  return i;
}

gcc -S -O3在x86_64机器上使用会为函数生成以下程序集g:

g:
        leaq    i(%rip), %rdi
        subq    $8, %rsp
        call    f@PLT
        movl    $1, %eax           # inlined constant as an immediate
        addq    $8, %rsp
        ret

换句话说,return语句被编译为将常量移动$1到返回寄存器中%eax,这是有道理的,因为它i被声明为常量.

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但是,如果我删除它,const那么我有

static int i = 1;

void f (const int *i);

int g (void)
{
  f (&i);
  return i;
}

输出gcc -S -O3突然变成:

g:
        leaq    i(%rip), %rdi
        subq    $8, %rsp
        call    f@PLT
        movl    i(%rip), %eax     # reload i
        addq    $8, %rsp
        ret

也就是说,在调用之后,从内存中显式加载返回值f.

为什么会这样？f声明的参数是一个指向常量int的指针,所以f不应该允许改变i.此外,f不能调用修改函数i通过非const引用,因为只有这样的功能可能是g因为i被声明为静态的.

Answer 1

只要引用的对象未声明为 const，将指向 const 的指针转换为指向非 const 的指针并修改引用的对象就不是未定义行为。

6.7.3p6 说：“如果尝试通过使用非 const 限定类型的左值来修改用 const 限定类型定义的对象，则行为是未定义的。”