移动 std::shared_ptr 的开销？

Question

这是一个 C++ 片段。 Func1 生成一个共享对象，直接移至 Func2 中。我们认为Func3中不应该有开销。将此代码片段放入 Compiler Explorer 中，我们发现 MSVC 的代码比 clang 或 gcc 短 2-3 倍。为什么会这样，也可以使用 clang/gcc 获得更短的代码吗？

看起来 Func3 生成了异常处理代码来清理临时共享对象。

#include <memory>

std::shared_ptr<double> Func1();
void Func2 (std::shared_ptr<double> s);

void Func3()
{
  Func2(Func1());
}

Answer 1

问题归结为平台 ABI，并且通过完全不透明的类型可以更好地说明：

struct A {
    A(const A&);
    A(A&&);
    ~A();
};

A make() noexcept;
void take(A) noexcept;

void foo() {
    take(make());
}

参见编译器资源管理器中的比较

MSVC 输出

void foo(void) PROC
        push    ecx
        push    ecx
        push    esp
        call    A make(void)
        add     esp, 4
        call    void take(A)
        add     esp, 8
        ret     0
void foo(void) ENDP

GCC 输出（clang 非常相似）

foo():
        sub     rsp, 24
        lea     rdi, [rsp+15]
        call    make()
        lea     rdi, [rsp+15]
        call    take(A)
        lea     rdi, [rsp+15]
        call    A::~A() [complete object destructor]
        add     rsp, 24
        ret

如果该类型具有重要的析构函数，则调用者将在控制权返回到该析构函数后调用该析构函数（包括调用者抛出异常时）。

- Itanium C++ ABI §3.1.2.3 重要参数

说明

这里发生的是：

• make()

  产生类型为

  A

的纯右值
• 这被输入到

  take(A)

  的参数中
  • 发生强制复制省略，因此不会调用复制/移动构造函数
• 只有 GCC 和 clang 会在调用站点销毁

  A

MSVC 相反会销毁临时

A

（或者在您的情况下，

std::shared_ptr

在被调用者内部，而不是在调用站点。您看到的额外代码是

std::shared_ptr

析构函数的内联版本。

最终，您应该不会看到任何重大的性能影响。在一种情况下，破坏发生在调用站点，而在另一种情况下，破坏发生在被调用者内部。必须进行大量的工作，无论付出还是承担，只是在不同的地点进行。