可以优化 C++ 类中的引用存储吗？

Question

C++ 语言是否允许打印以下代码？ 1而不是16？根据其他答案，我猜是的，但这种情况似乎没有具体涵盖。

#include "iostream"
#include "cstdlib"
using namespace std;

struct as_array {
    double &a, &b;

    as_array(double& A, double& B)
        : a(A), b(B) {}

    double& operator[](const int i) {
        switch (i) {
        case 0:
            return this->a;
            break;
        case 1:
            return this->b;
            break;
        default:
            abort();
        }
    }
};

int main() {
    cout << sizeof(as_array) << endl;
}

Answer 1

标准在 [dcl.ref] 下说：

未指定引用是否需要存储

此外，由编译器决定对象的大小是多少，因此您可以在此处获得任何非零数字。

还有 as-if 规则（又名优化许可）。因此，当且仅当引用的使用方式需要时，编译器为这些引用使用存储是合法的。

说了这么多；为了获得稳定的 ABI，我仍然希望编译器为这些引用分配存储空间。

Answer 2

编译器实现引用行为的方式 - 包括它们的存储位置和方式 - 在 C++ 标准中没有指定。因此，某些编译器可能会按照您的要求“打印例如 1 而不是 16”。

另外，您不需要在returning 之后break。

Answer 3

我相信

cout << sizeof(as_array) << endl;

总是为给定机器上的两个指针返回所需的存储空间以加倍，可能会扩展间隙以满足打包规则。优化并不意味着减少给定数据结构的存储大小。相反，编译器可以在现实世界的场景中完全优化您的代码。所以如果你有代码：

double a=100;
double b=200;
as_array arr(&a, &b);
std::cout << arr[0] << std::endl;

可能会导致完全优化结构的存储，因为编译器知道如何通过您的代码处理值。但是 sizeof(arr) 的打印结果仍然为您提供结构的理论大小。

无论如何：如果你想得到更好的优化结果，你应该写更好的代码！如果方法是const，则创建方法const！如果您使用 c++11，请尽可能使用 constexpr。