如果一个项目没有包含，但仅使用C++20模块，编译器会看到每个函数体吗？

Question

以这段代码为例（用于演讲 LLVM Optimization Remarks - Ofek Shilon - CppCon 2022，at 21:28）：

void somefunc(const int&);
int whateva();

void f(int i, int* res)
{
    somefunc(i);
    i++;
    res[0] = whateva();
    i++;
    res[1] = whateva();
    i++;
    res[2] = whateva();
} 

由于

somefunc

和

whateva

的主体不可用于此翻译单元（从现在起为 TU）中的编译器，因此可能会错过很多优化机会。

如果您的项目仅使用 C++20 模块，这个问题是否“解决”了？据我所知，在使用模块时，编译器会生成一些包含有关模块的元数据的文件，类似于预编译头，我们将其称为预编译模块，并且这些预编译模块必须包含在任何其他模块中（在命令行上）导入它们。

这是否意味着在使用模块时“翻译单元边界悲观化”（我编造了这个名字；我不知道它是否有一个）肯定消失了，因为所有模块都会看到所有的主体（感谢附加的预编译-每个功能的模块）？

换句话说，如果您的项目不使用任何单个

#include

（动态链接库除外），那么新的“编译器可见性边界”（忽略 LTO）是什么？

Answer 1

如果您的项目仅使用 C++20 模块，这个问题“解决”了吗？

没有。

您可以将这些函数定义（

inline

d）放入模块接口文件中。这将使编译器在导入此类模块时可以使用函数定义。但这并不仅仅因为您将代码构建为模块而发生。如果您将该函数放入模块实现单元中，那么导入该模块的 TU 将看不到该函数。

这与将定义放入标头和源文件中本质上没有什么不同。主要区别在于，对于模块，编译器不必在每次导入文件时编译该定义的代码。

传递导入（导入模块 A，模块 A 导入模块 B，但不导出它）将保留可见性。即使您无法直接访问模块 B，通过导入 A，编译器可见的所有 B 内容也将对您的 TU 可见。因此，如果您调用 A 的内联函数，而该函数又调用 B 的内联函数，则内联可以正确传播。

Answer 2

不，模块不会取代该边界。您仍然需要 LTO 来跨 TU 进行优化。

如果你想自己验证这一点，你可以查看CMI文件的内容。例如，我创建了一个模块，该模块导出一个调用

puts ("foo")

的函数，但该字符串从未出现在生成的模块中：

~/f$ gcc -c -O3 -std=c++23 -fmodules-ts modtest.cpp
~/f$ grep foo gcm.cache/helloworld.gcm || echo no match
no match

LTO 如今通常非常有用（例如，许多 GNU/Linux 发行版几乎都用它构建了所有软件包，就像我一样），因此，需要更改现有代码的新解决方案并不是真正必要的，并且模块旨在解决另一个问题（TU 之间缺乏逻辑模块化）