const rvalue 引用是否允许对编译器进行额外优化？

Question

constC++中的函数参数修饰符表示该函数不能改变参数值，但不保证在函数执行过程中不能被其他人改变。因此，编译器无法根据数据不变性进行任何优化。

据我了解，右值引用意味着给定对象是临时的，因此没有其他人可以访问其数据。在这种情况下编译器可以进行积极的优化吗？

它将允许通过某种方式获得更快的代码

template<class T>
class Immutable 
{ 
private: 
    const T val; 
public: 
    operator const T && () { return std::move(val); } 
};

（只是示例代码），或者通过const&& 传递值，当我们确定它们在函数调用期间无法更改时。有没有可能，还是有一些未提及的问题？

Answer 1

tl'dr：它不会启用任何优化，因为它不能以任何方式保证对象不会被修改。它只会增加混乱。 不要使用它！

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首先我们需要澄清一下“被别人改变”是什么意思。

• 由另一个线程。在这种情况下，您的问题不适用。您需要使用mutex 或其他机制来保护您的数据。否则编译器可以假定没有其他线程修改数据。

• 同一线程，在一个未被函数调用（直接或间接）的代码中。不可能。

• 同一线程，在函数调用（直接或间接）的代码中。

我们显然会处理最后一个：

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让我们用一个简单的代码来看看程序集（-O3）

auto foo(int& a)
{
  a = 24;

  return a;
}

foo(int&):                               # @foo(int&)
        mov     dword ptr [rdi], 24
        mov     eax, 24
        ret

如您所见mov eax, 24。返回值设置为24。这意味着编译器可以假设没有其他代码可以修改a 引用的对象（即使a 是非常量引用）。

让我们在return之前添加一个函数调用代码：

auto bar() -> void;

auto foo(int& a)
{
  a = 24;
  bar();
  return a;
}

foo(int&):                               # @foo(int&)
        push    rbx
        mov     rbx, rdi
        mov     dword ptr [rbx], 24
        call    bar()
        mov     eax, dword ptr [rbx]
        pop     rbx
        ret

编译器无权访问bar 的主体，因此它必须考虑到bar 可以修改a 引用的对象。

现在根据您的问题将const& 添加到等式中不会改变等式。 只能通过在当前函数中调用的代码来修改对象。

拥有const&& 不会以任何方式改变这一点。 a 引用的对象仍然可以修改。

据我了解，右值引用意味着给定对象是临时的， 所以没有其他人可以访问其数据

不正确。右值引用可以绑定到prvalues（临时）或xvalues。您自己的示例显示了这一点：

operator const T && () { return std::move(val); } 

在这里你绑定到val 这不是临时的（如果封闭对象不是）。

Jonathan Wakely 在评论中指出：

您的示例证明 const T&& 不必绑定到 临时的，并且可能有多个右值引用绑定到 同样的事情：

Immutable<int> i{};
const int&& r1 = i;
const int&& r2 = i;

所以这与const& 的情况没有什么不同

这是我的看法：

int g = 24;

auto bar() -> void { g = 11; };

auto foo(const int&& a)
{
  bar();
  return a;
}

auto test()
{
  return foo(std::move(g));
}

test():                               # @test()
        mov     dword ptr [rip + g], 11
        mov     eax, 11
        ret

以上代码有效¹⁾说明const int&&参数a引用的对象在foo的调用过程中被修改了。

_{¹⁾ 虽然我不是 100% 确定，但我相当确定}