C++:优化功能,无副作用

Question

在C++中有没有办法声明一个函数没有副作用？考虑:

LOG("message").SetCategory(GetCategory());

现在假设发布版本中的LOG宏创建了一个NullLogEntry对象,该对象将SetCategory()定义为空函数.所以基本上整个表达式都可以(并且应该)被优化掉 - 从理论上说,GetCategory()调用可能会有一些副作用,所以我想编译器不允许抛弃它.

另一个示例可能是忽略其某些(或全部)参数的函数模板特化,但由于可能的副作用,编译器不允许在调用站点保存此类参数的评估.

我对吗？或者编译器能否最终优化此类调用？如果没有,有没有办法提示编译器这个函数没有副作用,所以如果忽略返回值那么可以跳过整个调用？

Answer 1

没有标准的方法可以这样做,但是有些编译器有注释可以用来实现这种效果,例如,在GCC中你可以__attribute_pure__在函数中使用标签(或者__attribute__((pure)))告诉编译器函数是纯的(即有无副作用).这在标准C库中广泛使用,例如:

char * str = get_some_string();
for ( int i = 0; i < strlen( str ); ++i ) {
    str[i] = toupper(str[i]);
}

可以通过编译器优化为:

char * str = get_some_string();
int __length = strlen( str );
for ( int i = 0; i < __length; ++ i ) {
   str[i] = toupper(str[i]);
}

该函数在string.h头中声明为:

extern size_t strlen (__const char *__s)
     __THROW __attribute_pure__ __nonnull ((1));

如果__THROW是C++编译器解析函数,则抛出异常,并__nonnull((1))告诉编译器第一个参数不应为null(即如果参数为null且使用-Wnonnull标志则触发警告).

Answer 2

编译器无法优化对不透明函数的调用。但是，如果GetCategory是内联的，并且因此在调用站点可见，则允许编译器，并且在大多数情况下，如果编译器发现它没有副作用，则会优化它，但不强制这样做。

为了 100% 确定地实现您想要的目标，您需要将整个语句包装在一个宏中，该宏将针对您的发布配置计算出一个空语句。