container.end()和container.size()是否内联？

Question

我通常会和其他人讨论，如果container.end()和container.size()函数是内联的，我就无法确认这种行为。例如，如果我们有这样的For循环：

for (vector<int>::iterator it=v.begin(); it!=v.end(); ++it) {
   //...
} 

for (size_t k=0; k < v.size(); ++k) {
   //...
}

在上述情况下，会重复调用v.end()和v.size()函数吗？

1. 将编译器内联这些函数，
2. 将临时创建变量，由编译器
3. 做优化选项O1.3影响g++?

中的行为

Answer 1

根据定义，所有模板函数都是内联函数。编译器可能会选择使它们成为可调用的函数，特别是当它是调试模式编译时，但是最有可能的结果是代码内联。

可以但不太可能自动创建临时变量。编译器如何确定v.end()或v.size()返回值是否会受到循环中的代码的影响？我怀疑大多数人都不费事，尽管我也没有任何证据。

Answer 2

即使函数是内联的，如果嵌套代码足够大/复杂，也不能指望编译器正确地优化循环。这是因为在语义上，您可能不会期望end()值在循环的每一次迭代中都会发生变化，因此应该只计算一次。但是，编译器可能无法根据混叠考虑和优化器中的其他“放弃”条件来提供这种保证。如果--就像其他海报一样--你预先计算了end()并将它存储在一个变量中，编译器就不会感到困惑。

例如：

typedef std::vector<int> intvec;
intvec v = external_function();
for (intvec::const_iterator vi = v.begin(); vi != v.end(); ++vi) {
    call_external_function(v, *vi);
}

从编译器的角度来看，call_external_function()很容易改变向量的大小。如果您知道这是不可能发生的，您应该这样告诉编译器：

for (intvec::const_iterator vi = v.begin(), ve = v.end(); vi != ve; ++vi) {
    call_external_function(v, *vi);
}

Answer 3

即使模板函数是内联的，也很难说编译器将提供我们所需要的相同程度的优化。人们可以使用以下技术。

将v.end()存储在临时vEnd中

for(vector<TYPE>::iterator it = v.begin(), vEnd = v.end(); it != vEnd; it++) {}

反向执行循环：

for (size_t k = v.size() - 1; k != (size_t)(-1) ; --k) { }