c++ 中的 final 关键字是否允许额外的编译器优化？

Question

我在考虑虚拟电话及其工作方式。我知道虚拟调用可以在编译时对值类型进行内联和硬编码。如果指针类型是 class 声明为 final（如在 c# 中密封），这是否允许编译器做同样的事情？

这在当前的编译器中做了很多还是只是 theoretical/too 需要担心的小事？

Answer 1

是的，如果声明了虚函数或 class final，调用可以被去虚拟化。例如，给定

struct B {
  virtual void f() = 0;
};

struct D1 : B {
  virtual void f();
};

struct D2 : B {
  virtual void f() final;
};

struct D3 final : D1 {};

void f1(D1 * d) { d->f(); }
void f2(D2 * d) { d->f(); }
void f3(D3 * d) { d->f(); }

Clang 在 -O1 或更高版本 generates 此程序集：

f1(D1*):                              # @f1(D1*)
    movq    (%rdi), %rax
    jmpq    *(%rax)  # TAILCALL

f2(D2*):                              # @f2(D2*)
    jmp D2::f()              # TAILCALL

f3(D3*):                              # @f3(D3*)
    jmp D1::f()              # TAILCALL

请注意，f1 通过 vtable 调用，而 f2 和 f3 中的调用是去虚拟化的。

Answer 2

I was thinking about virtual calls and how they work. I understand that virtual calls can be inlined and hardcoded at compile time for value types. If the pointer type is of a class declared as final (like sealed in c#) could this allow the compiler to do the same thing?

是的，在 gcc 对 final 成员的调用中以及通过 final 类将被去虚拟化，here's the code 就是这样。

c++ 中的 final 关键字是否允许额外的编译器优化？

Does final keyword in c++ allow for additional compiler optimizations?

c++

inheritance

virtual

compiler-optimization

final