c++中的单虚拟继承编译器优化

single virtual inheritance compiler optimization in c++?

本文关键字：继承编译器优化虚拟单虚拟 c++ 更新时间：2023-10-16

如果我在C++项目中遇到这种情况：

编译器会生成VTABLE吗？

似乎没有必要，因为项目只包含一个Base*指针可能指向的类（Derived），所以在所有情况下，这都可以在编译时解决。

如果您想为单元测试进行依赖项注入，但又不想在生产代码中产生VTABLE查找成本，那么这很有趣。

我没有硬数据，但我有充分的理由说不，它不会把虚拟调用变成静态调用。

通常，编译器只看到一个编译单元。它不知道只有一个子类，因为五个月后你可能会写另一个子类、编译它、从备份中获取一些古老的对象文件并将它们链接在一起
虽然链接时间优化确实能看到全貌，但它们通常对程序的低级别表示起作用。例如，这种表示允许静态调用的内联，但不表示继承信息（可能作为可选元数据除外），并且已经明确说明了虚拟调用和vtables。我知道Clang就是这样，IIRC gcc的整个程序优化也适用于一些低级IR（GIMPLE？）
还要注意，使用动态加载，在编译和LTO之后很长一段时间，您仍然可以添加更多的子类。你可能不需要它，但如果我是一名编译器作者，我会厌倦添加一个优化，让人们在非常具体、难以追踪的情况下完全中断虚拟调用
这很少值得麻烦——如果你不需要虚拟调用（例如，因为你知道你不需要任何子类），就不要制作virtual。回顾您的设计。如果您需要一些多态性，但不需要虚拟的全部功能，那么奇怪的重复模板模式可能会有所帮助

编译器根本不必使用基于vtable的虚拟函数调度实现，因此问题的答案将特定于您正在使用的实现。

vtable通常不仅用于虚拟函数，而且在执行某些dynamic_cast或程序访问类的type_info时，它还用于识别类类型。

如果编译器检测到没有任何虚拟函数需要动态调度，并且没有使用任何其他功能，那么它可以删除vtable指针作为优化。

显然，编译器编写者认为不值得为此付出代价。可能是因为它不会经常使用。