Struct 使用单个引用传递结构是否有任何隐藏成本？

我最近读了一篇关于D中的结构和类的文章，有一次作者评论说

…这是结构的完美候选者。原因是它只包含一个成员，一个指向ALLEGRO_配置的指针。这意味着我可以毫无顾忌地按值传递它，因为它只有指针的大小

这让我思考；真的是这样吗？我可以想到一些情况，在这些情况下，相信你正在“免费”传递一个结构可能会有一些隐藏的陷阱

考虑以下代码：

struct S
{
    int* pointer;
}

void doStuff(S ptrStruct)
{
    // Some code here
}

int n = 123;
auto s = S(&n);
doStuff(s);

当s被传递到doStuff（）时，单指针（包装在结构中）真的就是传递给函数的全部内容吗？在我看来，任何指向成员函数的指针以及结构的类型信息都会被传递

当然，这对类来说不是问题，因为它们总是引用类型，但结构的传递值语义向我建议，任何额外的“隐藏”数据（如上文所述）都将与结构指向int的指针一起传递给函数。这可能会导致程序员认为它们传递的是（假设是64位机器）8字节指针，当它们实际传递一个8字节指针时，加上其他几个指向函数的8字节指针，再加上对象的typeinfo的字节数。粗心的程序员在堆栈上分配的数据远远超出了预期

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我是在这里追逐阴影，还是在传递带有单个引用的结构时，这是一个合理的问题，并且认为您得到的是一个伪引用类型的结构？D中是否有某种机制可以防止这种情况发生？

没有传递隐藏数据。

结构

完全由声明的内容组成在其中（以及任何填充字节，如果需要），没有其他内容。不需要传递类型信息和成员函数信息，因为它们都是静态的。由于

结构

无法从另一个

结构

继承，因此不存在多态性。

我认为这个问题可以推广到包装本机类型。例如，您可以创建一个SafeInt类型来包装cts类似于int，但会引发任何整数溢出条件

这里有两个问题：

编译器可能不会像使用本机类型那样优化代码

例如，如果要包装int，可能会实现重载算术运算符。足够智能的编译器将内联这些方法，生成的代码与int没有什么不同。在您的示例中，哑编译器可能会以某种笨拙的方式编译解引用（例如，获取结构的起始地址，添加指针字段的偏移量（即0），然后取消引用该字段）

此外，调用函数时，编译器可能会决定以其他方式传递结构（例如，由于优化效果不佳或ABI限制）。如果编译器不注意结构的大小，并且以相同的方式处理所有结构，则可能会发生这种情况

如果在函数中声明，D中的

struct

类型可能确实有一个隐藏成员

例如，以下代码起作用：

import std.stdio;

void main()
{
    string str = "I am on the stack of main()";

    struct S
    {
        string toString() const { return str; }
    }

    S s;
    writeln(s);
}

它之所以有效，是因为S保存了指向main（）堆栈帧的隐藏指针。您可以通过在声明前加上

static

（例如

static struct S

）来强制结构没有任何隐藏指针

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你能解释一下你所说的静态是什么意思吗？当你说静态时，我认为静态结构是最字面意义上的，就像在程序运行期间内存中存在的一样。为什么结构是“静态的”这一事实意味着不需要传递typeinfo和成员函数指针（运行时）类型和成员访问都可以在编译时完全确定。

由于一个结构不能从另一个结构继承，因此不存在多态性

-因此结构没有虚拟函数，因此不需要在每个实例中包含方法指针表。类似地，缺少结构子类化意味着编译-结构变量的时间类型与它的运行时类型总是相同的，所以不需要Type信息。我甚至不考虑编译器优化和嵌套结构；这是一些好的地方。您还可以解决我在关于结构的Type信息和指针到成员函数的问题中提出的问题吗？静态（信息在编译器的内存中），并且不是每个结构实例的一部分。添加任意数量的方法都不会增加结构实例。D中的结构没有RTTI，因此typeinfo也不是隐藏成员。嵌套结构的优点是，我忘记了解决这个问题。我要补充的是，当前的编译器不太可能处理包含int的结构（例如）与int不同。我不太确定“注意结构大小”这件事……不这样做实际上会违反系统ABI，因为ABI要求以不同的方式传递不同大小的结构（例如，在SystemV x86-64 ABI中，大小小于16的结构在寄存器中传递，而较大的结构在堆栈中传递）。当然，但我认为我们不能代表所有的ABI。