什麼編譯器做的只包含一個函數調用

Question

正如標題的功能，會發生什麼，如果我有：

void a(uint8_t i) { 
    b(i, 0); 
} 

將編譯器能夠代替調用一個（i）與b（i，0）？

此外，在這兩種情況下，將以下被認爲是很好的做法，以取代上述：

#define a(i) b(i, 0) 

Answer 1

這很容易測試。如果對a的調用位於同一個編譯單元中，大多數編譯器都會優化它。讓我們看看會發生什麼：

$ cat > foo.c 
void b(int, int); 

void 
a(int a) 
{ 
     b(a, 0); 
} 

void 
foo(void) 
{ 
     a(17); 
} 

然後編譯它只是一些基本的優化彙編（我加省略幀指針創建乾淨的輸出，你可以驗證同樣的事情會發生沒有該標誌）：

$ cc -fomit-frame-pointer -S -O2 foo.c 

再看看輸出（I清理了，只是不停的代碼中，有一個在生成的彙編，這裏是不相關的大量的註解）：

$ cat foo.s 
a: 
    xorl %esi, %esi 
    jmp b 
foo: 
    xorl %esi, %esi 
    movl $17, %edi 
    jmp b 

所以我們可以在這裏看到，編譯器首先生成了一個調用b的正常函數a（除了它的尾部調用優化之外，所以它是jmp而不是調用）。然後在編譯foo而不是調用a時，它只是將其內聯。

我在這種情況下使用的編譯器是gcc的一個相對舊版本，我也檢查過clang是否完全一樣。這是非常標準的優化，只要編譯器做任何內聯，像這樣的簡單函數將始終內聯。

Answer 2

編譯器將最有可能優化該代碼，並使其成爲inline function：

inline void a(uint8_t i) { 
    b(i, 0); 
} 

所以像a(i)這樣的電話確實將被替換爲b(i, 0)

Answer 3

它取決於一些東西，其中最重要的是你選擇的工具鏈（編譯器，鏈接器等）和優化設置。

如果編譯器具有a()定義的可見性 - 不僅僅是聲明 - 它可能會選擇內聯a()。編譯器不需要這樣做，但根據優化設置和編譯器本身的實現質量，它可能會這樣做。然而，你的情況對於現代編譯器來說是一個相當普遍和直接的優化。

如果該函數沒有被聲明爲static（它過於簡單化使得它在特定編譯單元中是本地的），那麼大多數編譯器仍然會在目標文件中保留函數a()的定義，因此它可以與其他目標文件（用於其他編譯單元）。即使它選擇在定義它的編譯單元內嵌入函數的調用。

如果該函數被聲明爲inline（且編譯器具有該定義的可見性），則實際上適用相同的情況。 inline是標準允許編譯器忽略的提示，無論程序員是多麼強硬。在實踐中，現代編譯器通常可以更好地決定哪些函數內聯，而不是程序員可以。

如果您的代碼存儲了地址a()（例如，在指向函數的指針中），編譯器可能會選擇不內聯它。

即使編譯器不內聯函數，智能鏈接器也可能選擇（實際上）內聯它。然而，大多數C實現使用傳統的啞連接器作爲工具鏈的一部分 - 所以這種類型的鏈接時優化在實踐中不太可能。

即使鏈接器沒有，一些虛擬機主機環境可能會選擇在運行時內聯。這對於C程序來說是非常不尋常的，但不會超越可能性。

就我個人而言，我不會擔心它。編譯器是否會執行這種優化方式，除非您擁有真正的大量這樣的函數，否則幾乎沒有可觀察到的差異（例如程序性能，大小等）。

我不會使用宏。如果你真的不想在使用b()時輸入, 0，那麼只需編寫你的函數a()，讓編譯器擔心它。如果性能測量和性能分析顯示您的功能，只嘗試進一步手動優化a()是性能熱點。它可能不會。

或者，使用C++，併爲第二個參數聲明函數b()，其默認值爲0。 ;）