为什么没有模板函数比模板函数生成更多的二进制文件

Question

看看这个简单的程序。

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

void foo(){ printf("%d",1); }
int main(){ foo(); }

我在Linux上使用gcc 4.6.4编译它，命令为-std=c++0x -O2 -g -Wall。生成的二进制文件大小为11,238字节。

然而，这段代码只占用了11,150字节：

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

template< bool = false> void foo(){ printf("%d",1); }
int main(){ foo(); }

我也使用clang 3.3进行了测试，结果分别为5684字节和5636字节。

为什么没有模板版本的函数要生成更多的二进制代码？

- Khurshid Normuradov

---

这是7,168字节，在Visual Studio 2013中也是7,168字节（默认模板值版本无法编译，我不得不明确提供它）。 - Spook

我会使用 VS 2014 :) - Khurshid Normuradov

显然，内联版本应该占用更少的空间（在这种情况下没有函数调用/参数传递）。你尝试过将非模板版本设置为“inline”吗？ - user396672

Answer 1

这只是一个猜测：

在第一个例子中，foo 具有外部链接并且不是内联的。编译器可能会生成一个非内联版本以防其他翻译单元使用它；链接器可能不会将其删除，导致它在可执行文件中占用空间。

在第二个例子中，foo 是一个模板，因此链接器更有可能能够将其排除在外（因为当模板在多个翻译单元中实例化时，需要处理多个定义）。

您必须检查二进制文件才能确定发生了什么。如果您将第一个声明为 static 或 inline，可能会看到差异。

- Mike Seymour

---

在第二个版本中，foo不是内联的。它是一个模板，因此编译器知道其他翻译单元也会看到源代码（与第一种情况不同）。当然，在任何一种情况下都将foo内联是编译器非常值得怀疑的决定。除非它正在分析main函数，从中可以得出结论没有其他的翻译单元。 - James Kanze

@JamesKanze：你说得对；由于某种原因，我认为函数模板是隐式内联的（而不仅仅是在多个定义方面表现得像内联函数），并且过于简化了我的语言。 - Mike Seymour

Answer 2

我认为这里没有通用的答案；这很大程度上取决于编译器的实现。

此外，差异非常小，所以很难确定这是否是正确的结论。

你应该阅读生成的代码；也许那能给你一些线索，告诉你字节从哪儿被删减了。

如果在非模板版本中使 foo() 成为 static，是否有帮助？也许它在一个情况下被内联，而在另一个情况下没有，等等。

- unwind

---

使用 static 关键字后，gcc 的版本 1-11098 和 2-11146 都会生成更多的二进制代码。而 clang 的版本 1-5636 和 2-5584 也是如此。也就是说，在添加了 static 后，模板版本会生成更多的二进制代码 :) - Khurshid Normuradov

Answer 3

输出的二进制代码取决于编译器的实现。在编译期间，它将生成符号表，这取决于函数名称。模板函数会被翻译成较长的符号名称，从而增加了二进制文件的大小。

您可以通过简单地将函数名称从foo更改为foo1来查看这一点，这将使二进制文件增加一个字节。

在剥离符号之后，二进制文件的大小相同

-rwxr-xr-x 1 dejovivl dejovivl 6288 Nov  5 13:00 a.out*
-rwxr-xr-x 1 dejovivl dejovivl 6288 Nov  5 13:01 a.out*

---

要去掉符号，请使用 strip :

strip a.out

- BЈовић