优化易失性堆栈变量的存储/构造是否合法？

我注意到 clang 和 gcc 优化了易失性的构造或分配struct在某些情况下，在堆栈上声明。例如，以下代码：

struct nonvol2 {
    uint32_t a, b;
};

void volatile_struct2()
{
    volatile nonvol2 temp = {1, 2};
}

Compiles在 clang 上：

volatile_struct2(): # @volatile_struct2()
  ret

另一方面，gcc 不会删除存储，尽管它确实将两个隐含存储优化为单个存储：

volatile_struct2():
        movabs  rax, 8589934593
        mov     QWORD PTR [rsp-8], rax
        ret

奇怪的是，clang 不会将易失性存储优化为单个int多变的：

void volatile_int() {
    volatile int x = 42;
}

编译为：

volatile_int(): # @volatile_int()
  mov dword ptr [rsp - 4], 1
  ret

此外，具有 1 个成员而不是 2 个成员的结构不会被优化掉。

虽然 gcc 不会删除这种特殊情况下的构造，但它可能会在以下情况下进行更积极的优化：struct成员本身被宣布volatile，而不是struct其本身在构造时：

typedef struct {
    volatile uint32_t a, b;
} vol2;

void volatile_def2()
{
    vol2 temp = {1, 2};
    vol2 temp2 = {1, 2};
    temp.a = temp2.a;
    temp.a = temp2.a;
}

简单地编译成一个简单的ret.

虽然删除这些几乎不可能通过任何合理过程观察到的商店似乎完全“合理”，但我的印象是，在标准中volatile假设加载和存储是一部分可观察的行为程序（除了调用 IO 函数），完全停止。这意味着它们不会被“好像”删除，因为根据定义它会改变可观察的行为的程序。

是我错了，还是 clang 违反了这里的规则？也许建造被排除在以下情况之外：volatile必须假设有副作用吗？

从标准的角度来看，不要求实现记录有关对象如何物理存储在内存中的任何信息。即使实现记录了使用类型指针的行为unsigned char*为了访问某种类型的对象，将允许实现以其他方式物理存储数据，然后让基于字符的读取和写入的代码适当地调整行为。

如果执行平台指定了抽象机对象与 CPU 所见的存储之间的关系，并定义了访问某些 CPU 地址可能触发编译器不知道的副作用的方式，则适合低级编程的高质量编译器在该平台上应该生成代码，其中的行为volatile-合格的对象与该规范一致。该标准并不试图强制所有实现都适合低级编程（或任何其他特定目的）。

如果自动变量的地址从未暴露给外部代码，则volatile限定符只需要有两个效果：

1. If setjmp在函数内调用时，编译器必须采取一切必要措施来确保longjmp不会破坏任何人的价值观volatile- 限定对象，即使它们是在setjmp and longjmp。如果没有限定符，则写入之间的对象的值setjmp and longjmp当a时将变得不确定longjmp被执行。

2. 允许编译器假定任何没有副作用的循环将运行完成的规则​​不适用于在循环内访问易失性对象的情况，无论实现是否定义此类访问的任何方式是可以观察到的。

除了这些情况之外，as-if 规则将允许编译器实现volatile抽象机中的限定符与物理机无关。