C++编译器是否会通过“引用”优化未使用的返回值？

Question

如果有人说“优化前先分析性能瓶颈”，请先别急，这只是一个好奇的问题，源自于这个原始问题。

假设我通过引用返回了同一对象，如果不使用该对象，那么它会被优化掉吗？例如，我有一个 Vector<>，其中包含各种数学函数（假设我没有使用运算符重载）。可以用两种方式写：

inline void Vector::Add(const Vector& in) // Adds incoming vector to this vector

或者

inline Vector& Vector::Add(const Vector& in) // Adds incoming vector to this vector and returns a reference to this vector

现在，如果使用Add()而不利用返回值，编译器会是否会完全抛弃返回值，使函数变得好像根本没有返回值？如果它不是内联的呢？

- Samaursa

Answer 1

在IT技术中，将引用作为参数或返回语句通常的实现方式类似于指针，并且成本非常小（在大多数情况下可以忽略不计）。根据调用约定，它可能只是一个寄存器中的单个存储。

至于是否可以优化掉返回值，除非编译器内联代码，否则不行。当编译器处理函数时，它不知道调用代码是否使用返回语句，这反过来意味着它必须始终返回某些内容。

- David Rodríguez - dribeas

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这假设编译器只会处理函数一次，而不是每次调用它都要处理。许多现代编译器确实会（或可以配置为）后者。他们这样做的原因之一是允许精确地进行这种优化。 - David Schwartz

现在，随着LTO的出现，所有非共享对象代码都可以被内联，所以很可能是的 :-) - underscore_d

@underscore_d：再说一遍……如果LTO内联，那么收益不会避免返回的引用…… - David Rodríguez - dribeas

@DavidRodríguez-dribeas 你是什么意思？ - underscore_d

Answer 2

如果函数没有被内联，那么返回值必须存储在某个地方，可能是CPU寄存器。这可能只需要一个寄存器复制。在大多数情况下，我会感到惊讶，如果开销超过了单个CPU周期。

- Tim Armstrong