C语言中多值返回的两种实现方式效率对比探究

针对你提到的两种多返回值实现方式——返回小struct foo、传入待填充指针，结合给定的前提条件（struct极小、参数≤12个、gcc11+），逐一解答你的疑问：

1. 两种实现是否影响编译器的内联能力？ #

完全不影响。gcc这类现代编译器的内联决策核心依据是函数代码量、调用频率、优化等级（比如-O2/-O3），和函数的返回形式、参数传递方式几乎无关。不管你是返回小struct还是传指针，编译器在做内联分析时都能完全理解数据流逻辑，不会因为写法不同限制内联。只要函数本身符合内联条件（比如代码短小），两种写法都会被正常内联。

2. 未内联时是否存在性能差异？ #

几乎没有可观测的差异。
因为你的struct foo极小，根据主流调用规范（比如System V AMD64 ABI），这类小struct会直接用寄存器传递返回值，完全不会涉及栈操作。而传入指针的方式，如果指针指向的是栈上的临时变量（绝大多数场景都是如此），编译器会通过优化把内存写入操作直接转换成寄存器操作，最终生成的汇编代码和返回struct的版本几乎完全一致。
只有当指针指向的是全局/堆内存时，才可能有极微小的差异，但这种场景在你的问题前提里并不典型，所以整体性能可以认为无差别。

3. 返回值指针的参数位置是否影响内联能力或非内联时的性能？ #

不影响。
现代编译器的优化器会自动对参数进行寄存器分配重排，不管你把指针参数放在参数列表的开头还是末尾，编译器都会根据调用规范和参数使用频率，把最优的参数分配到寄存器中，不会因为你写的顺序影响性能。而内联决策同样和参数位置无关，只看函数本身的特性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Underhill