调用空类的构造函数实际上会使用任何内存吗？

Question

假设我有一个像这样的类

class Empty{
    Empty(int a){ cout << a; }
}

然后我使用它调用它

int main(){
    Empty(2);
    return 0;
}

这会导致在堆栈上分配任何内存以创建“空”对象吗？显然，参数需要被压入堆栈，但我不想产生任何额外的开销。基本上我使用构造函数作为静态成员。

我想这样做的原因是因为模板。实际的代码看起来

template <int which>
class FuncName{
    template <class T>
    FuncName(const T &value){
        if(which == 1){
            // specific behavior
        }else if(which == 2){
            // other specific behavior
        }
    }
};

允许我编写类似的代码，

int main(){
    int a = 1;
    FuncName<1>(a);
}

这样我就可以专门化一个模板参数，而不必指定 T 的类型。另外，我希望编译器能够优化构造函数内的其他分支。如果有人知道这是否属实或如何检查，将不胜感激。我还假设将模板放入这种情况不会改变上面的“空类”问题，对吗？

Answer 1

引用Stroustrup：

为什么空类的大小不为零？
确保两个不同对象的地址会不同。出于同样的原因，“new”总是返回指向不同对象的指针。考虑一下：

class Empty { };

void f()
{
    Empty a, b;
    if (&a == &b) cout << "impossible: report error to compiler supplier";

    Empty* p1 = new Empty;
    Empty* p2 = new Empty;
    if (p1 == p2) cout << "impossible: report error to compiler supplier";
}   

有一个有趣的规则，规定空基类不需要用单独的字节表示：

struct X : Empty {
    int a;
    // ...
};

void f(X* p)
{
    void* p1 = p;
    void* p2 = &p->a;
    if (p1 == p2) cout << "nice: good optimizer";
}

这种优化是安全的并且可能是最有用的。它允许程序员使用空类来表示非常简单的概念，而无需任何开销。当前的一些编译器提供了这种“空基类优化”。

Answer 2

可能会，也可能不会，视具体情况而定。如果你说：

Empty e;
Empty * ep = & e;

那么显然事情必须分配。

Answer 3

尝试一下看看。当要求优化其输出时，许多编译器会消除此类临时对象。

如果反汇编太复杂，则创建两个具有不同数量此类对象的函数，并查看它们周围对象的堆栈位置是否有任何差异，例如：

void empty1 ( int x )
{
    using namespace std;

    int a;
    Empty e1 ( x );
    int b;

    cout << endl;
    cout << "empty1" << endl;
    cout << hex << int ( &x ) << " " << dec << ( &x - &a ) << endl;
    cout << hex << int ( &a ) << " " << dec << ( &a - &b ) << endl;
}

然后尝试与 empty8 相比运行它创建了八个空的 code> 函数。对于 x86 上的 g++，如果您确实获取任何空值的地址，您将获得堆栈上 x 和 a 之间的位置，因此在输出中包含 x。您不能假设对象的存储最终的顺序与源代码中声明的顺序相同。