std::swap 丢失了 Type-Based 别名分析使用的信息？

Question

通过检查 vector class 在 GCC headers (stl_vector.h) 中的实现，我在 vector base 实现中发现了以下两个成员函数 class（我在示例中将其重命名为 Data_Class 以避免使用 long_and_weird 名称）。

    void
    _M_copy_data(Data_Class const& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
    {
      _M_start = __x._M_start;
      _M_finish = __x._M_finish;
      _M_end_of_storage = __x._M_end_of_storage;
    }

    void
    _M_swap_data(Data_Class& __x) _GLIBCXX_NOEXCEPT
    {
      // Do not use std::swap(_M_start, __x._M_start), etc as it loses
      // information used by TBAA.
      Data_Class __tmp;
      __tmp._M_copy_data(*this);
      _M_copy_data(__x);
      __x._M_copy_data(__tmp);
    }

成员 (_M_start、_M_finish、_M_end_of_storage) 只是某种类型的指针，并且是 class.

中唯一的成员

这里的问题是第二个函数中出现注释的原因是什么？可能是出于同样的原因，但为什么不使用 std::swap 用于两个 Data_Class objects 或者至少使用一个自动生成的 operator= 来进行复制？

我觉得这可以做得更简单。

Answer 1

对于 std::vector 对象，包含的三个指针永远不会寻址与另一个 std::vector 中的指针相同的内存 - 每个管理自己的连续内存区域。这种洞察力可用于 type-based 别名优化，如果以编译器能够遵循和推理的方式移动各个指针，则这种优化将继续成为可能。

std::swap 可能会使用一些 in-place 按位欺骗来实现，这样编译器就无法执行该跟踪（参见 here），因此最好避免。

当然，没有什么本质上会阻止优化器能够跟踪 swap 所做的任何事情并将其识别为与 __tmp-using 代码相同的逻辑操作，但无论谁发表了评论并且选择不使用 std::swap 可能观察到或推断出它在至少他们使用的编译器的一个版本上也没有针对某种优化级别进行优化。不过，更糟糕的优化可能很常见。

相同类型的 observation/reasoning 可能导致他们避免默认 operator=。例如，假设他们的编译器上的实现可能类似于 memcpy - 如果您将数据视为具有 char 类型，那么您可以安全地避免别名错误（同样的方式，您只能安全地排序访问不同的 union 成员是 char 或 char[]），但那是因为别名优化被抑制了。

std::swap 丢失了 Type-Based 别名分析使用的信息？

std::swap loses information used by Type-Based Alias Analysis?

c++

libstdc++

strict-aliasing