是否构造了虚拟参数的对象参数？

Question

假设一个函数模板：

template <class T>
void foo(T /* dummy */) {...}

假设foo 是这样调用的：

foo(Widget());

在这种情况下会构造一个Widget 对象吗？

This 帖子询问了一个关于未使用参数的类似问题（并且虚拟参数的参数肯定是未使用的）。答复表明，除非通过函数指针调用函数，否则编译器将优化未使用的参数。

但是，请考虑 Alexandrescu 的 Modern C++ 第 2.5 节中的以下文本：

现在假设您的应用程序中有一条规则：Widget 类型的对象是不可触及的遗留代码，并且在构造时必须采用两个参数，第二个是固定值，例如 -1。你自己的类，派生自 Widget，没有这个问题。

...

在函数没有部分特化的情况下，唯一可用的工具还是重载。一个解决方案是传递一个 T 类型的虚拟对象并依赖于重载：

template <class T, class U>
T* Create(const U& arg, T /* dummy */)
{
   return new T(arg);
}
template <class U>
Widget* Create(const U& arg, Widget /* dummy */)
{
   return new Widget(arg, -1);
}

这样的解决方案会产生构建一个未使用的任意复杂对象的开销。

这表明编译器不够聪明，无法避免为虚拟参数构造参数...

那么，哪个是正确的？如果 Alexandrescu 是正确的，那为什么不进行这种优化呢？

Answer 1

创建对象可能会产生副作用。

除非编译器可以证明没有副作用发生，或者标准中没有规定副作用发生的部分，否则在以下两种情况下都不允许消除对象的创建-if（编译器可以对你的代码做任何事情，只要它表现得好像他们没有做改变，达到标准的要求）或省略（在某些情况下你合并某些对象的生命周期，甚至如果它的行为不像你没有合并它们）规则。

例如，假设小部件在一个中心位置注册了它们的存在。创建对象时，存在的 Widget 数量会增加 1 - 根据标准，不发生这种情况是非法的。

即使没有副作用，证明没有副作用也需要编译器收集所有涉及创建 Widget 的代码，并分析它“最终什么都不做” .这可以从困难（具有特殊“对象将在 Y 时间消失”约束以确定是否强制执行任何副作用的大量代码的链接时优化）到不可能（我们正在谈论分析非图灵完备计算结果的琐碎性质）。

所有这些都是针对一个相对奇怪的极端情况，其中“有人无缘无故地创建了一个对象，然后在没有使用它的情况下将其丢弃”。

Answer 2

这与“聪明”无关；这是关于正确的。标准中没有允许省略这种结构的规则。只有在构造函数没有副作用的情况下，才能通过 as-if 规则避免。

更一般地说，调用站点的代码并不总是可能知道参数在定义站点是否为“虚拟”。否则，语言可能指定不同，尽管这纯粹是推测。

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让我们以std::string 为例，只是为了论证（哈哈）：

翻译单元 1

// (N.B. no variable name; therefore "dummy")
void foo(std::string)
{}

翻译单元 2

#include <string>

void foo(std::string argument);

int main()
{
   foo("will this be used to construct a std::string?");
}

是的，因为就 TU2 而言，它必须是。

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在相反的例子中，省略构造显然是一个可怕的错误：

翻译单元 1

#include <string>
#include <iostream>

void foo(std::string argument)
{
    std::cout << argument << std::endl;
}

翻译单元 2

#include <string>

// (N.B. no variable name; therefore "dummy")
void foo(std::string);

int main()
{
   foo("will this be used to construct a std::string?");
}

不（由您的“提议”），造成了正确的混乱。

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根据 C++ 编译模型的性质，这两种情况都是 100% 无法检测到的。