为什么这段代码用 g++ 编译需要这么长时间？答案

【问题标题】：Why does this code take so long to compile with g++?为什么这段代码用 g++ 编译需要这么长时间？
【发布时间】：2020-02-02 14:26:35
【问题描述】：

考虑以下代码：

template<int i> class A
{
    typedef A<i-1> B;
    B x, y;
};
template<> class A<0> { char m; };
int main()
{
    A<LEVEL> a;
}

通过以下 Bash 命令（使用 g++ 8.3.0）通过 g++ 对其编译进行基准测试时

for ((level=1; level<30; ++level)); do
    echo -n ${level},
    /usr/bin/time -f %U g++ -DLEVEL=$level test.cpp -o /dev/null
done

我得到以下输出：

1,0.03
2,0.03
3,0.04
4,0.04
5,0.04
6,0.04
7,0.04
8,0.04
9,0.03
10,0.04
11,0.02
12,0.04
13,0.02
14,0.03
15,0.04
16,0.05
17,0.05
18,0.08
19,0.11
20,0.20
21,0.35
22,0.67
23,1.30
24,2.52
25,5.02
26,10.23
27,19.96
28,40.30
29,80.99

因此，LEVEL 的编译时间呈指数增长。但是，如果我将 B x, y; 更改为 B x[2];，那么编译会在恒定时间内（~30 ms）进行。

为什么会这样？我想，因为编译器知道B 是x 和y 的同一个类型，所以编译x[2] 需要相同的时间。但由于某种原因，它看起来不同。我能否以某种方式强制实现 B（而不是简单地使用别名），以便 g++ 可以像创建数组一样轻松地创建这两个变量？

【问题讨论】：

技术上正确但无用（对您而言）的答案：修补编译器。
你为什么要在这里发布？ Gcc 有一个用于报告问题的 bugzilla...不过，请确保先使用最新版本进行测试。
@MarcGlisse 我希望有一个很好的解释或解决方法。不确定如果我这样报告它是否会被认为是值得尝试修复的错误。
他们甚至有一个关键字“compile-time-hog”用于编译器编译时间过长的情况，所以是的，他们认为值得修复（这并不意味着他们会立即这样做） .因此，特别是如果您看到另一个没有指数行为的编译器（所以您知道这是可以避免的），请报告它。好吧，也许检查一下你是否在数据库中看到任何非常相似的东西，但如果你错过了一个不明显的重复，那也没关系。
@MarcGlisse 报告：gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=91990

标签： c++ templates gcc compilation

【解决方案1】：

因为您的 g++ 实例中存在错误。它不应该，正如@Marc Glisse 评论的那样，您应该报告它（您在撰写本文时已经这样做了）

你可能想删除你的问题。

【讨论】：