与普通指针相比，按值传递“unique_ptr”是否会降低性能？

普遍的智慧是std::unique_ptr不会带来性能损失 (不使用删除器参数时不会造成内存损失），但我最近偶然发现了一个讨论，表明它实际上引入了一个额外的间接，因为unique_ptr无法在具有 Itanium ABI 的平台上的寄存器中传递。发布的示例类似于

#include <memory>

int foo(std::unique_ptr<int> u) {
    return *u;
}

int boo(int* i) {
    return *i;
}

与 boo 相比，它在 foo 中生成额外的汇编指令。

foo(std::unique_ptr<int, std::default_delete<int> >):
        mov     rax, QWORD PTR [rdi]
        mov     eax, DWORD PTR [rax]
        ret
boo(int*):
        mov     eax, DWORD PTR [rdi]
        ret

解释是安腾 ABI 要求unique_ptr由于构造函数不平凡，因此不应在寄存器中传递，因此它在堆栈上创建，然后将该对象的地址传递在寄存器中。

我知道这并不会真正影响现代 PC 平台的性能，但我想知道是否有人可以提供更多详细信息，说明为什么不应将其复制到寄存器。由于零成本抽象是 C++ 的主要目标之一，我想知道这是否已在标准化过程中作为可接受的偏差进行讨论，或者是否是实现质量问题。考虑到好处时，性能损失肯定足够小，尤其是在现代 PC 平台上。

评论者指出，这两个函数并不完全等效，因此比较是有缺陷的，因为foo还将调用删除器unique_ptr参数但是boo不释放内存。然而，我只对通过考试所带来的差异感兴趣unique_ptr按值传递与传递普通指针相比。我修改了示例代码并添加了对delete释放普通指针;呼叫在呼叫者中，因为unique_ptr的删除器也会在调用者的上下文中被调用，以使生成的代码更加相同。此外，手册delete还检查ptr != nullptr因为析构函数也会这样做。仍然，foo不传递寄存器中的参数，并且必须 进行间接访问。

我还想知道为什么编译器不忽略对nullptr打电话之前operator delete因为无论如何这都被定义为 noop 。我猜可能是unique_ptr可以专门为默认删除器不在析构函数中执行检查，但这将是一个非常小的微观优化。

System V ABI 使用 Itanium C++ ABI 并引用它。尤其，C++ 安腾 ABI指定

如果参数类型对于调用而言很重要，则 调用者必须为临时对象分配空间并传递该临时对象 参考。

具体来说：

...

如果该类型具有重要的析构函数，则调用者会在控制权返回给它之后（包括调用者引发异常时）、在封闭完整表达式的末尾调用该析构函数。

所以简单回答一下问题“为什么它没有传递到寄存器中" is "因为它不能".

现在，一个有趣的问题可能是'为什么 C++ Itanium ABI 决定这样做'.

虽然我不会声称我对基本原理有深入的了解，但我想到了两件事：

• 如果函数的参数是临时的，这允许复制省略
• 这使得尾调用优化更加强大。如果被调用者需要调用其参数的析构函数，那么对于任何接受非平凡参数的函数来说，TCO 都是不可能的。