如果 class 没有任何成员变量，通过临时对象调用 class 的成员函数的成本是多少？

Question

我最近在研究 ENTT 库的源代码，我遇到了类似于以下代码片段的东西（请注意，我已经大大简化了事情以使我的问题简短）：

// Note that this class doesn't contain any member variables
class TextureLoader
{
public:

   TextureLoader() = default;
   ~TextureLoader() = default;

   std::shared_ptr<Texture> loadResource(const std::string& textureFilePath) const;
};

template<typename TResource, typename TResourceLoader, typename... Args>
std::shared_ptr<TResource> loadResource(Args&&... args)
{
   // Note how a temporary TResourceLoader is created to invoke its loadResource member function
   return TResourceLoader{}.loadResource(std::forward<Args>(args)...));
}

int main()
{
   std::string texFilePath = "tex.png";
   std::shared_ptr<Texture> myTexture = loadResource<Texture, TextureLoader>(texFilePath);
   return 0;
}

如您所见，loadResource函数模板能够加载任何资源类型（例如Texture、Shader、Model、Sound ， ETC。）。该库的文档指出加载程序 class 理想情况下不应包含任何成员变量。我想这是因为每次调用 loadResource 时，都会创建传递给它的加载程序 class 的临时文件来调用它的 loadResource 成员函数。这就是我的问题所在：TResourceLoader{}.loadResource() 的成本是多少？编译器是否能够删除临时的创建，因为它不包含任何成员变量？有更好的方法吗？

Answer 1

是的，编译器将优化没有任何数据成员的临时变量的创建。基本上不需要代码生成器。您可以自己验证并在 Compiler Explorer.

等在线工具上尝试各种优化级别

Answer 2

虽然代码会受到轻微的惩罚，但应该不会对性能产生重大影响。为了更好地理解其含义，让我们尝试将代码分解为类似于编译器生成的代码的内容：

发件人：

return TResourceLoader{}.loadResource(std::forward<Args>(args)...));

收件人：

char Storage[1]; // Any object in C++ is at least 1 byte, including classes with no members
Storage(&Storage); // Pseudo-code illustrating calling constructor
loadResource(&Storage, <args>); // considering loadResource can't be inlined
Storage.~Storage();

在上面的代码中，编译器会发现构造函数和析构函数都是默认的，并且由于 class 没有成员，因此实际上是微不足道的 - 所以可以安全地省略它们。

您最终需要在自动存储中分配 1 个字节，这在现代体系结构中通常意味着递减堆栈指针寄存器，然后递增它。

这是非常快的操作，但仍然不是瞬时的。

如果 class 没有任何成员变量，通过临时对象调用 class 的成员函数的成本是多少？

What is the cost of calling a member function of a class through a temporary object if the class doesn't have any member variables?

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