如何确保某些代码被优化掉？

Question

tl;dr：能否以某种方式确保（例如通过编写单元测试）某些东西被优化掉，例如整个循环？

确保生产版本中不包含某些内容的常用方法是将其包装为#if...#endif. 但我更喜欢继续使用 C++ 机制。即使在那里，我也喜欢保持简单的实现，而不是复杂的模板专业化，并认为“嘿，编译器无论如何都会优化它”。

上下文是汽车中的嵌入式软件（二进制大小很重要），编译器通常很差。它们在安全意义上得到了认证，但通常在优化方面表现不佳。

示例 1：在容器中，元素的销毁通常是一个循环：

for(size_t i = 0; i<elements; i++)
    buffer[i].~T();

这也适用于内置类型，例如int，因为标准允许显式调用任何标量类型的析构函数 (C++11 12.4-15)。在这种情况下，循环不执行任何操作并被优化掉。在 GCC 中是这样，但在另一个（Aurix）中不是，我在反汇编中看到了一个字面上的空循环！因此需要模板专门化来修复它。

示例 2：代码，仅用于调试、分析或故障注入等：

constexpr bool isDebugging = false; // somehow a global flag
void foo(int arg) {
    if( isDebugging ) {
        // Albeit 'dead' section, it may not appear in production binary!
        // (size, security, safety...)
        // 'if constexpr..' not an option (C++11)
        std::cout << "Arg was " << arg << std::endl;
    }
    // normal code here...
}

当然，我可以看一下拆解。但作为一种上游平台软件，很难控制可能使用的所有目标、编译器及其选项。人们非常担心，由于任何原因，下游项目会出现代码膨胀或性能问题。

底线：是否有可能以某种方式编写软件，即已知某些代码可以像 a 那样以安全的方式进行优化#if？或者单元测试，如果优化未达到预期，则会失败？

[针对第一个问题，我想到了计时测试，但作为裸机，我还没有方便的工具。]

Answer 1

if constexpr是用于此类测试的规范 C++ 表达式 (C++17 起)。

constexpr bool DEBUG = /*...*/;

int main() {
    if constexpr(DEBUG) {
        std::cerr << "We are in debugging mode!" << std::endl;
    }
}

如果DEBUG为 false，则根本不会生成打印到控制台的代码。因此，如果您有检查代码行为所需的日志语句之类的内容，但您不想在生产代码中与之交互，则可以将它们隐藏在if constexpr表达式内，以便在代码移至生产。

Answer 2

可能有一种更优雅的方法，它不是单元测试，但如果您只是寻找特定的字符串，并且可以使其唯一，

strings $COMPILED_BINARY | grep "Arg was"

应该显示该字符串是否被包含在内