为什么LLVM-IR中没有显示模板函数

Why template functions do not show up in the LLVM-IR?

本文关键字：函数 显示 LLVM-IR 为什么      更新时间：2023-10-16

当从c++代码发出LLVM IR时，如果没有调用函数，为什么模板函数不会显示在LLVM-IR中，与llvm-ir中存在的其他类型的函数(int、float…)不同示例：以下函数func1不显示在llvm ir 中

template <class tmp>
tmp func1 () {
// ...
}

但是这个函数func2总是显示在llvm ir 中

int func2 () {
// ...
}

这是因为模板不是函数：它们是函数模板。在使用参数实例化之前，不会编译它们。例如，以以下代码为例：

template<typename T>
T foo() { /* ... */ }

这既不会输出任何代码。

但另一方面：

template<typename T>
T foo() { /* ... */ }
int test() {
return foo<int>();
}

将输出test和foo<int>的代码。

您也可以手动实例化这样的模板：

template int foo<int>();

这与C++模板的工作方式有关。因为编译器直到调用函数(或者更准确地说，当实例化它时)才知道tmp是什么，所以它不知道如何为它编写代码

template <typename T>
T add(T left, T right) {
return left + right;
}

如果T是一个整数，那么函数体就是一个整数加法。如果T是一个双精度，那么它就是一个浮点加法。如果T是std::string，那么它就是对std::string::operator+的函数调用。

由于任何C++程序中都有很多类型，而且其中许多类型都可以添加，而且几乎每种类型都是以不同的方式添加的，因此在知道这种类型之前，它无法为函数创建代码。如果它尝试对所有可能的类型T执行此操作，您会得到可能实现的组合爆炸，几乎所有实现都从未使用过。您的编译时间和二进制大小将是巨大的，即使有任何好处，也是微不足道的。

使用类模板，事情会变得稍微复杂一些。类模板的实例化实际上不需要实例化所有未调用的函数。回到我们的例子，如果我们改为写：

template <typename T>
class Adder {
T add(T left, T right) {
return left + right;
}
};
Adder<int> a;

这个仍然不会实例化Adder<int>::add，即使编译器已经掌握了所有信息来知道add<int>可能很有趣，因为实际上并没有调用或以其他方式实例化它。

相关文章：