GCC编译返回const本地std::vector大小的函数为何生成冗余代码？

我知道可以通过把函数改成constexpr/consteval消除冗余代码，也知道直接写return 3;的实现方式。我只是好奇GCC生成这些冗余代码是否有合理原因，这是GCC的bug吗？

我写了这样一段代码：

#include <vector>
int foo() {
    std::vector<int> const v{17,2,3};
    return v.size();
}

按道理它应该编译成等价于return 3;的汇编代码，Clang确实做到了，生成的汇编是：

foo():
        mov     eax, 3
        ret

但GCC在-O3优化下生成的汇编却冗余很多：

foo():
        sub     rsp, 8
        mov     edi, 12
        call    operator new(unsigned long)
        mov     esi, 12
        movabs  rdx, 8589934609
        mov     QWORD PTR [rax], rdx
        mov     rdi, rax
        mov     DWORD PTR [rax+8], 3
        call    operator delete(void*, unsigned long)
        mov     eax, 3
        add     rsp, 8
        ret

这段代码最终只是返回3，但中间做了不必要的内存分配和释放操作。

这不是GCC的bug，而是编译器优化策略的差异导致的：

• Clang在常量传播和无用代码消除上对这类场景做了更激进的优化：它能识别出const vector的初始化是完全常量的，且后续只调用size()，可以直接推导结果，完全跳过vector的构造、内存分配和析构流程。
• GCC的优化逻辑更侧重通用场景的兼容性和稳定性，对于std::vector这类复杂容器的构造，即使是常量初始化的场景，它默认没有做这种深度的场景特化优化。不过如果把函数改成consteval或者constexpr（C++20及以上支持constexpr vector），GCC也会生成和Clang一样的最优汇编。

这类场景属于边缘优化案例，GCC的策略是优先保证通用代码的优化效果，而Clang则对这类小场景做了额外的优化处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Enlico