移动 std::shared_ptr 的开销？

Question

这是一个 C++ 片段。Func1生成一个共享对象，直接移入Func2. 我们认为不应该有开销Func3。将此代码片段放入Compiler Explorer中，我们发现使用 MSVC 的代码比 clang 或 GCC 短 2-3 倍。为什么会这样？可以使用 clang/GCC 获得更短的代码吗？

它看起来像是Func3生成异常处理代码来清理临时共享对象。

#include <memory>

std::shared_ptr<double> Func1();
void Func2 (std::shared_ptr<double> s);

void Func3()
{
  Func2(Func1());
}

Answer 1

问题归结为平台 ABI，并且通过完全不透明的类型可以更好地说明：

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struct A {\n    A(const A&);\n    A(A&&);\n    ~A();\n};\n\nA make() noexcept;\nvoid take(A) noexcept;\n\nvoid foo() {\n    take(make());\n}\n

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请参阅编译器资源管理器中的比较

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MSVC输出

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void foo(void) PROC\n        push    ecx\n        push    ecx\n        push    esp\n        call    A make(void)\n        add     esp, 4\n        call    void take(A)\n        add     esp, 8\n        ret     0\nvoid foo(void) ENDP\n

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GCC 输出（clang 非常相似）

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foo():\n        sub     rsp, 24\n        lea     rdi, [rsp+15]\n        call    make()\n        lea     rdi, [rsp+15]\n        call    take(A)\n        lea     rdi, [rsp+15]\n        call    A::~A() [complete object destructor]\n        add     rsp, 24\n        ret\n

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如果该类型具有重要的析构函数，则调用者在控制权返回到该析构函数后调用该析构函数（包括调用者抛出异常时）。

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- Itanium C++ ABI \xc2\xa73.1.2.3 重要参数

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解释

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这里发生的事情是：

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• make()产生类型的纯右值A
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• 这被输入到参数中take(A)这被输入到\n
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  • 发生强制复制省略，因此不会调用复制/移动构造函数
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• 只有 GCC 和 clang 会破坏A只有 GCC 和 clang在调用站点
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相反，MSVC 会销毁被调用者内部的临时文件A（或者在您的情况下为std::shared_ptr），而不是在调用站点。您看到的额外代码是内联版本std::shared_ptr析构函数的内联版本。

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最后，您应该不会看到任何重大的性能影响。但是，不幸的是，如果Func2重置/释放共享指针，则调用站点的大部分析构函数代码都会失效。此 ABI 问题类似于以下问题std::unique_ptr：

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还有一个围绕函数参数的销毁顺序和析构函数的执行的语言问题unique_ptr。为了简单起见，本文忽略了这一点，但“通过unique_ptr成本低廉T*”的完整解决方案也必须解决这个问题。

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• P2028 什么是ABI，WG21应该怎么做？
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也可以看看

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阿格纳·雾。-不同C++编译器和操作系统的调用约定

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