C++ 是否有任何两个函数在使用 -O3 编译时不会给出相同的汇编代码，一个带有指针，另一个带有引用参数

Question

我想更好地理解引用，所以我使用了一些 C++ 代码来查看引用和指针之间的差异，当它们编译为程序集（-O3）时，我意识到它们都给出了相同的汇编代码。

我很好奇当我们使用引用而不是指针作为参数时，是否有任何函数会给出不同的汇编代码。

通过示例更容易理解：（我使用 godbolt 来查看汇编输出。）

struct someStruct
{
    int a;
    int* ptr;
    someStruct* next;
};

int f1(someStruct* v)
{
    v->a = v->next->a + *v->next->ptr;
    v->ptr = v->next->ptr;
    v->next = v;
    return v->a;
}

int f1(someStruct& v)
{
    v.a = v.next->a + *v.next->ptr;
    v.ptr = v.next->ptr;
    v.next = &v;
    return v.a;
}

这两个函数都给出相同的汇编 x86 代码：

f1(someS*):                           # @f1(someS*)
        mov     rcx, qword ptr [rdi + 16]
        mov     rdx, qword ptr [rcx + 8]
        mov     eax, dword ptr [rdx]
        add     eax, dword ptr [rcx]
        mov     dword ptr [rdi], eax
        mov     qword ptr [rdi + 8], rdx
        mov     qword ptr [rdi + 16], rdi
        ret

Answer 1

bool f(int& x) { return &x != nullptr; }
bool g(int* x) { return x != nullptr; }

第一个函数必须始终返回

true

，因为引用必须始终绑定到对象。指向对象的指针（由

&x

构成）永远不会有空指针值。

另一方面，指针变量也可以有空指针值，因此

g

可能会也可能不会返回

true

。

编译器（可能在任何非零优化级别）都知道引用和指针之间的差异，因此将优化

f

以独立于参数返回

true

，而

g

将包含条件的实际测试.