在 C++ 中使用聚合的性能损失是什么？

问题描述

考虑使用结构 S 构造并作为参数传递给函数的示例：

struct S
{
    S() {}
    float vals[64];
};

inline S makeS() { return {}; }

void foo(const S &);

void bar() { foo( makeS() ); }

查看编译器生成的程序集 (https://godbolt.org/z/odoPr9836)，它非常小（如预期）。

但是，如果我们从 S 中删除构造函数，从而将其转换为聚合 (https://godbolt.org/z/qEWKbx5Ps)，程序集将变得庞大许多倍。

甚至似乎 MSVC 不执行强制 RVO 并复制聚合：

...
movups  XMMWORD PTR [rcx-128],xmm0
movups  xmm0,XMMWORD PTR [rax-96]
movups  XMMWORD PTR [rcx-112],xmm1
movups  xmm1,XMMWORD PTR [rax-80]
...

是否由此得出结论，与普通的 C++ 类或结构相比，在实践中使用聚合产生的最佳代码要少得多？

解决方法

你的比较是不公平的。

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struct S
{
    S() {}
    float vals[64];
};

这样，您实际上并没有初始化 vals。为了公平比较，它应该是：

struct S
{
    S() : vals{} {}
    float vals[64];
};

或者简单地使用：

S() = default;

现在 gcc 和 clang 都为它们生成相同的代码，其中 msvc 为 makeS 生成相同的代码：https://godbolt.org/z/rezxTorGs

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也有人请纠正我：

struct S
{
    float vals[64];
};

inline S makeS() { return {}; }

我相信这个使用默认构造函数而不是聚合初始化。

您可能需要使用 return {{}}; 或 return {.vals = {}}; 来强制聚合初始化。