C++：優化函數，無副作用

C++中有沒有一種方法可以聲明函數沒有副作用？考慮：C++：優化函數，無副作用

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

現在假設在釋放LOG宏構建創建具有SetCategory定義爲空功能的NullLogEntry對象（）。所以基本上整個表達式可以（也應該）被優化掉 - 理論上說，GetCategory（）調用可能有一些副作用，所以我猜編譯器不允許把它扔掉。

另一個例子可能是其參數的函數模板特殊化忽略部分（或全部），但是編譯器是不允許保存這些論點的評價在調用點，由於可能的副作用。

我對不對？或者編譯器是否可以優化掉這些調用呢？如果沒有，有沒有辦法暗示編譯器這個函數沒有副作用，所以如果忽略返回值，那麼整個調用可以被跳過？

來源

2011-07-08 imre

只要函數足夠小就可以內聯，所有代碼都被優化掉的機率非常好。顯然這是一個實現細節，你必須自己驗證。 –

基本上，編譯器不允許在優化時進行任何*語義*更改。刪除函數調用是一種語義變化。既然你不能明確地告訴編譯器「這個函數沒有副作用」，它不會被優化。 –

@Cicada：一些C++編譯器定義了一些屬性（比如'pure'），讓你告訴編譯器該函數沒有副作用，因此理論上它可以緩存結果/優化它的調用。 –

有這樣做的沒有標準的方法，但一些編譯器有註釋，您可以使用該效果，例如，在GCC可以使用__attribute_pure__標籤在一個函數（或者__attribute__((pure))）告訴編譯器的功能是純（即沒有副作用）。即在標準C庫中廣泛使用，使得例如：

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

可以由編譯器優化爲：

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

的功能在string.h頭聲明爲：

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

凡__THROW是萬一沒有拋出異常，這是一個C++編譯器解析功能，__nonnull((1))告訴編譯器，第一個參數s中不應該爲空（即如果參數爲空且使用-Wnullnull標誌，則觸發警告）。

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2011-07-08 11:52:57

這看起來很有前途。任何人都知道MSVC中類似的東西？（當然標準解決方案會更好，但是...） – imre

@David：你知道編譯器是否在進行函數定義和純度時進行檢查嗎？ –

@imre：如果你安裝了MSVC，試着看看'strlen'，它可能有一個類似的屬性定義，這是一個在標準中已知的函數的一個很好的例子，它是* pure *成爲實現者使用該屬性的好候選者。 –

編譯器不能優化掉不透明函數的調用。但是，如果GetCategory是內聯，並因此在調用點可見，編譯器允許，而且大多數情況下，如果它認爲它沒有副作用，會優化它拿走，但不授權這樣做。

達到你想要100％的把握，你需要換整個聲明中，將評估爲您發佈配置空語句宏什麼。

來源

2011-07-08 11:44:58

如何在宏中包裝一個語句來幫助？在代碼到達編譯器時，該宏不存在。它已經擴大。 **編輯**沒關係。宏觀在生產模式中擴展爲無。 –

@David，我應該更加明確。編輯。 –

是的，我知道將整個事物包裝在一個宏中的選擇，但我不喜歡它作爲一個解決方案，原因有兩個：a）它有點難看，b）不知何故，我覺得即使現在我可以只是提出這兩個例子，這實際上是一個更普遍的問題，並且將功能標記爲沒有副作用的能力可以有進一步的用途。僅優化內聯函數是不夠的;一個函數參數可能是一個非常複雜的計算結果（沒有副作用），如果忽略它，跳過整個調用仍然會很好。 – imre

這是具有調試模式代碼的一個已知問題。

唯一可靠的解決方案（對於函數調用）是將宏本身內包裝所有調試代碼。

例如，您也許可以使用下面的代碼來代替：

LOG("message", GetCategory());

然後預處理器將消滅整個聲明中釋放，你不會有任何再擔心這個問題。

來源

2011-07-08 11:56:26

C++：優化函數，無副作用

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