为什么一个只返回有状态 lambda 的函数会编译成任何程序集？

Question

以下非模板化（或者是吗？）函数返回非泛型、有状态 lambda，

auto foo(double a) {
    return [a](double b) -> double {
        return a + b;
    };
}

用 GCC 或 Clang 编译成这个样子。为什么？

foo(double):
        ret

我希望它会生成根本没有输出。

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问题的由来

我什至不记得为什么我开始写上面的片段，但无论如何......

最初我认为它应该编译成稍微长一点的东西，因为我期望至少看到一个

add

指令。

但是后来我意识到上面的

foo

不能在cpp中单独编译，然后链接到使用它的另一个TU，因为我什至无法为它编写声明！

所以我想说的是，在非头文件中编写该函数的唯一原因是它在该非头文件中使用，此时编译器可能可以在任何使用它的地方内联它。

但如果是这样的话……那么为什么要将

foo

复制到 anything，如果它是 TU 中唯一的东西呢？没有任何东西可以链接，那么为什么要为其生成 any 输出？

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使用

struct

+

operator()

不会改变任何东西，因为这

struct Bar {
    double a;
    double operator()(double b) const {
        return a + b;
    }
};

Bar bar(double a) {
    return Bar{a};
}

生成相同的仅限

ret

的代码，事后看来这也是显而易见的，因为如果

bar

隐藏在 cpp 文件中，则甚至无法从其他 TU 链接到此

Bar

函数。

Answer 1

看起来像是 GCC 和 Clang 可能不会尝试寻找的错过的优化。 他们必须运行额外的优化过程，寻找像这样返回 lambda 的函数，并将它们视为

inline

，这样他们就可以避免在不需要的 TU 中发出独立的定义。

但如果他们这样做，他们将无法在链接时检测到违反单一定义规则的情况。
因此，这是不将其视为

inline

并且不发出 asm 的充分理由。

但我猜他们可能只发出一个

.global foo

；

foo:

定义 ODR 违规检测的符号，无需在

ret

上花费任何代码大小。 这将是生成 asm 的特殊情况，并且可能不值得在 GCC 或 Clang 内部添加额外的代码来跟踪它应该得到的特殊处理并执行它。

这种优化的价值非常小，因为正如您所说，这只是实际程序中的死代码，其中该函数位于 TU 中，没有任何调用它的东西。 寻找它会花费编译时间，并且是 GCC / Clang 开发人员必须维护的代码。