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关于作为模板参数传递的函数，Ben Supnik 提供的社区 wiki 回答讨论了内联实例化函数模板的问题。

在该答案中是以下代码：

template<typename OP>
int do_op(int a, int b, OP op)
{
  return op(a,b,);
}

int add(int a, b) { return a + b; }

int (* func_ptr)(int, int) = add;

int c = do_op(4,5,func_ptr);

答案继续这样说（关于最后一行，它实例化了函数 template do_op）：

显然，这并没有被内联。

我的问题是：为什么很明显这没有被内联？

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4 回答 4

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他的意思是（我认为）该add函数没有被内联。换句话说，编译器可能do_op像这样内联：

int c = func_ptr(4, 5);

但它也不会add像这样内联：

int c = 4 + 5;

然而，在这个简单的例子中，他可能错了。

通常，当您通过指针调用函数时，编译器无法（在编译时）知道您将调用什么函数，因此它无法内联该函数。例子：

void f1() { ... }
void f2() { ... }

void callThroughPointer() {
    int i = arc4random_uniform(2);
    void (*f)() = i ? f2 : f1;
    f();
}

在这里，编译器不知道是否callThroughPointer会调用f1or f2，因此它无法内联f1or 或f2in callThroughPointer。

但是，如果编译器可以在编译时证明将调用哪个函数，则允许内联该函数。例子：

void f1() { ... }
void f2() { ... }

void callThroughPointer2() {
    int i = arc4random_uniform(2);
    void (*f)() = i ? f2 : f1;
    f = f1;
    f();
}

在这里，编译器可以证明f永远是f1，所以它可以内联f1到callThroughPointer2. （这并不意味着它会内联f1……）

同样，在您在帖子中引用的示例中，编译器可以证明它func_ptr始终add在对 的调用中do_op，因此允许内联add。（这并不意味着它会内联add……）

于 2012-12-02T23:11:45.943 回答
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当通过函数指针调用函数时，编译器极不可能避免通过函数指针调用。只有当编译器能够证明它知道函数指针被初始化的是什么并且它不能被改变时，它才有可能避免通过函数指针调用函数，从而内联函数。在引用的设置中，即

int (* func_ptr)(int, int) = add;

函数指针func_ptr是可修改的，因此编译器不能保证它永远不会改变。因此，它不可能内联对add.

如果代码片段确实是完整的，那么在初始化期间会发生一些事情，编译器实际上可以知道它func_ptr被初始化为包含add.

于 2012-12-02T23:23:05.217 回答
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我认为，到目前为止，这里的讨论中遗漏了要点。首先，由于语法错误，测试代码甚至无法编译。大概意思如下：

template<typename OP>
int do_op(int a, int b, OP op) { return op(a,b); }
int add(int a, int b) { return a + b; }
int (*func_ptr)(int, int) = add;
int c = do_op(4, 5, func_ptr);
// int c = (*func_ptr)(4, 5);

编译后，编译器将发出代码以实际调用 add() 函数。但是，当没有模板 as 编写时int c = (*func_ptr)(4, 5);，编译器也会发出对 add() 的调用。这是因为func_ptr在这个示例代码中是全局定义的，并且编译器必须注意另一个线程中的某些代码在其初始化和后续使用之间修改 func_ptr 的可能性。但这是全局可见函数指针的属性，与模板无关！除了一些本地标签的名称外，带有优化器的 GCC 为通过 func_ptr 对 add() 的模板化和非模板化调用产生完全相同的汇编器输出。不同的标签名称意味着，由于模板，优化器必须多转一轮，因此编译时间增加（就像所有模板一样），但代码和代码运行时间是相同的。

如果将 func_ptr 移动到函数内部的局部变量中，如下例所示，编译器可以肯定地跟踪对 func_ptr 的所有访问，从而优化所有内容，甚至不再调用 add() 函数，既不直接也不调用通过函数指针：

int testf(void) {
  int (*func_ptr)(int, int) = add;
  return do_op(4, 5, func_ptr);
}

所以，总结一下：通过模板调用函数不会阻止优化器的工作。如果函数指针的值不能在编译时安全地确定，那么函数指针可能会造成伤害，但如果添加了模板，该问题不会恶化。

于 2018-09-06T13:47:59.863 回答
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为什么很明显这没有被内联？

它不是。编译器没有理由不能内联该片段中的所有代码。

于 2012-12-02T23:22:55.323 回答