C++ 返回值常量&；和常量赋值-disassembly

最近我一直在分析旧代码的某些部分，在某些情况下，函数返回的值被分配给

const

变量，有时分配给

const&

。出于好奇，我换成了dissasembly，看看其中的区别。但在说到重点之前，让我先画一个简单的示例，其中有一些代码可供参考：

struct Data
{
    int chunk[1024];
};

Data getData()
{
    return Data();
}

int main()
{
    const std::string varInit{ "abc" }; // 1
    const std::string varVal = "abc"; // 2
    const std::string& varRef = "abc"; // 3

    const Data dataVal = getData(); // 4
    const Data& dataRef = getData(); // 5

    return 0;
}

以下对上述代码的反汇编是在禁用优化的情况下使用VS2015获得的

我不是asm专家，但乍一看，我认为对于

（1）

和

（2）

有类似的操作。然而，与以前的版本相比，

const&

在变量值赋值过程中没有使用，

lea

和

mov

），我很惊讶

（3）

携带了两个额外的操作（

lea

和

mov

）

当数据按值从函数返回时，也可以观察到同样的情况

（5）

执行与

（4）

相关的另外两个操作。

问题很窄：

• 这些额外的操作从何而来？它们的目的是什么？一般来说不像这里：而是在呈现的上下文中
• 至少对于基线数据大小可以忽略不计的对象，这是否会影响性能？（与示例中使用的

  Data

  struct相反）
• 当优化打开时，这会有任何影响吗？（用于发布版本）

顺便说一句，我已经读过使用const和const的优缺点&当赋值时，它们可能有些关联，但不是问题的一部分。

在案例（3）中，编译器在

[ebp-84]

处创建“隐藏的”局部变量std:：string”，让它命名为

\u 84

，然后这样编码

const std::string _84 = "abc"; 
const std::string& varRef = _84;// lea + move (by sense varRef = &_84)

void InitData(Data* p);

Data dataVal;
InitData(&dataVal);

与

X*v

-

v

相同的

X&v

-在这两种情况下实际上都指向

X

，只是使用了不同的语法

与第（5）种情况相同

或者说如果你改为排队

const Data& dataRef = getData();

写行

const Data& dataRef = dataVal;

您认为此行正好包含两条asm指令：

lea eax,[dataVal]
mov [dataRef],eax

代码（4,5）和

datagetdata（）

signature绝对是噩梦，没有文字

---

为了更清楚 关于返回结构“按值”-函数只能返回寄存器作为结果（

al

、

ax

、

eax

和

rax

在x64中）或2个寄存器-

edx:eax

（8字节，edx在高位）或

rdx:rax

（x64中为16字节）

万一

Data getData（）

-无法按原样返回

Data

。怎么会

所以实际上你的函数被转化为

Data* getData(Data* p)
{
    Data x;
    memcpy(p, &x, sizeof(Data));
    return p;
}

和代码

//const Data dataVal = getData(); 
Data _41A0, _3198, dataVal;
memcpy(&_3198, getData(&_41A0), sizeof(Data));
memcpy(&dataVal, &_3198, sizeof(Data));

//const Data& dataRef = getData(); 
Data _41A0, _3198, _20a0, &dataRef;
memcpy(&_51a8, getData(&_61b0), sizeof(Data));
memcpy(&_20a0, &_51a8, sizeof(Data));
dataRef = &_20a0;// very small influence compare all other

试算一下，编译器有多少无意义的memcpy

需要这样写代码吗

const std::string _84 = "abc"; 
const std::string& varRef = _84;// lea + move (by sense varRef = &_84)

void InitData(Data* p);

Data dataVal;
InitData(&dataVal);

在案例（3）中，编译器在

[ebp-84]

处创建“隐藏的”局部变量“std:：string”，并将其命名为

\u 84

，然后执行如下代码

const std::string _84 = "abc"; 
const std::string& varRef = _84;// lea + move (by sense varRef = &_84)

void InitData(Data* p);

Data dataVal;
InitData(&dataVal);

与

X*v

-

v

相同的

X&v

-在这两种情况下实际上都指向

X

，只是使用了不同的语法

与第（5）种情况相同

或者说如果你改为排队

const Data& dataRef = getData();

写行

const Data& dataRef = dataVal;

您认为此行正好包含两条asm指令：

lea eax,[dataVal]
mov [dataRef],eax

代码（4,5）和

datagetdata（）

signature绝对是噩梦，没有文字

---

为了更清楚 关于返回结构“按值”-函数只能返回寄存器作为结果（

al

、

ax

、

eax

和

rax

在x64中）或2个寄存器-

edx:eax

（8字节，edx在高位）或

rdx:rax

（x64中为16字节）

万一

Data getData（）

-无法按原样返回

Data

。怎么会

所以实际上你的函数被转化为

Data* getData(Data* p)
{
    Data x;
    memcpy(p, &x, sizeof(Data));
    return p;
}

和代码

//const Data dataVal = getData(); 
Data _41A0, _3198, dataVal;
memcpy(&_3198, getData(&_41A0), sizeof(Data));
memcpy(&dataVal, &_3198, sizeof(Data));

//const Data& dataRef = getData(); 
Data _41A0, _3198, _20a0, &dataRef;
memcpy(&_51a8, getData(&_61b0), sizeof(Data));
memcpy(&_20a0, &_51a8, sizeof(Data));
dataRef = &_20a0;// very small influence compare all other

试算一下，编译器有多少无意义的memcpy

需要这样写代码吗

const std::string _84 = "abc"; 
const std::string& varRef = _84;// lea + move (by sense varRef = &_84)

void InitData(Data* p);

Data dataVal;
InitData(&dataVal);

---

编译器将

varRef

引用实现为普通的“伪装指针”。

lea

指令计算该指针的初始值（

ecx=ebp-84h

），而

mov

指令将该值保存到

varRef

指针中。编译器将

varRef

引用实现为普通的“伪装指针”。

lea

指令计算该指针的初始值（

ecx=ebp-84h

），而

mov

指令将该值保存到

varRef

指针中当您可以打开优化并让编译器在有利的时候为您进行转换时。见鬼，我无法说服g++不要在-O1以上的任何东西上内联调用

getData

，甚至在RVO介入并在适当的位置构造对象。@MilesBudnek-是的，现代编译器可以严重优化未优化的源代码。但是，最好的选择是——了解我们在做什么，了解我们在做什么——然后开始编写更好的代码。函数返回的值不可能超过2个寄存器大小。确实需要将指针传递到数据。最好的代码是易于阅读的代码<代码>数据dataVal=getData（）清楚地表达了程序员的意图，编译器将为其生成相同的目标代码或

InitData（&dataVal）。即使是on-o0g++也会为这两个表达式生成几乎完全相同的代码。我同意知道引擎盖下发生了什么很好，但是知道编译器真的很擅长它的工作也很重要。谢谢，很好的“幕后”解释。我已经检查了const Data&dataRefFromVal=dataVal它实际上只接受上面提到的2条指令-这就是我所缺少的。在我看来，在RVO和复制省略时代，通常使用
const&
而变量赋值在