C++ 23 静态运算符()的效率优势

Question

我正在研究本文中阐述的静态运算符（）的动机

https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2021/p1169r2.html

他们解释说，STL 算法中经常使用的函数对象会产生将其 this 指针存储在寄存器中的额外成本，即使operator() 不使用它。

为此他们给出了以下代码示例： https://godbolt.org/z/ajTZo2

运行算法以使用函数对象的静态函数而不是非静态运算符（）确实会产生更短的汇编代码。 （他们使用 -DSTATIC 运行一次，不使用 -DSTATIC 运行一次）

struct X {
    bool operator()(int) const;
    static bool f(int);
};

inline constexpr X x;

int count_x(std::vector<int> const& xs) {
    return std::count_if(xs.begin(), xs.end(),
#ifdef STATIC
    X::f
#else
    x
#endif
    );
}   

但是，当我更改函数以实际执行某些操作时，无论是仅返回 true，还是将参数与硬编码值进行比较，差异似乎消失了，并且生成的程序集似乎是相同的，让我仍在搜索为了利用静态运算符（）的优势。

#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

struct X {
    bool operator()(int data ) { return data > 5; } ;
    static bool f(int data) { return data > 5; } ;
};

inline constexpr X x;

int count_x(std::vector<int> const& xs) {
    return std::count_if(xs.begin(), xs.end(),
#ifdef STATIC
    X::f
#else
    x
#endif
    );
}

谁能解释一下吗？

编辑： 顺便说一句，将代码更改为以下内容，返回汇编差异

struct X {
    bool operator()(int data ) ;
    static bool f(int data);
};

 __attribute__ ((noinline))  bool X::operator() (int data) {
     { return data > 5; } 
}

 __attribute__ ((noinline)) bool X::f(int data )
     { return data > 5; } 

inline constexpr X x;

int count_x(std::vector<int> const& xs) {
    return std::count_if(xs.begin(), xs.end(),
#ifdef STATIC
    X::f
#else
    x
#endif
    );
}

Answer 1

如果函数被内联，那么当然实际的调用约定是什么并不重要——它被内联了。但是该函数不会内联，那么您必须发出对该函数的调用 - 这最终会做不必要的工作。

这基本上就是能够将调用运算符注释为

static

的要点。如果不需要对象参数，只需从签名中明确表示不需要对象参数即可。您已经可以在命名函数上执行此操作，只是如果您的成员函数碰巧被命名为

()

，则无法执行此操作。这是一种武断的限制，使您无法清楚地表达您的意图。

此外，它使编译器的工作变得更容易——如果一开始就没有对象参数，则不必优化对象参数。内联失败是一种致命的千刀万剐的考验，所以每一点都有帮助。

（来源：这是我的建议）