为什么clang -S命令不为C++类成员函数生成汇编代码？

假设我们想要查看clang为以下代码中Node::Destroy成员函数生成的汇编：

struct Node {
  Node* next = nullptr;
  int x;

  ~Node() {
    delete next;
  }

  void Destroy() {
    delete this;
  }
};

执行clang++ -S foo.cc后，得到的输出几乎是空的：

.text
        .file   "foo.cc"
        .ident  "Debian clang version 14.0.6-2"
        .section        ".note.GNU-stack","",@progbits
        .addrsig

但如果将Destroy改为接收Node*参数的独立函数，clang则会生成对应的汇编代码：

.text
        .file   "foo.cc"
        .globl  _Z7DestroyP4Node                # -- Begin function _Z7DestroyP4Node
        .p2align        4, 0x90
        .type   _Z7DestroyP4Node,@function
_Z7DestroyP4Node:                       # @_Z7DestroyP4Node
        .cfi_startproc
# %bb.0:
        pushq   %rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset %rbp, -16
        movq    %rsp, %rbp
        .cfi_def_cfa_register %rbp
        subq    $16, %rsp
        movq    %rdi, -8(%rbp)
[...] 

在Compiler Explorer中也存在同样的现象，请问产生这种差异的原因是什么？

核心差异源于函数的链接属性以及编译器的死代码消除优化策略：

1. 类内定义的成员函数默认是隐式内联函数 #

C++标准规定，在类内部定义的非虚成员函数会被隐式视为inline函数。内联函数的链接属性为内部链接（internal），即该函数的作用域仅局限于当前编译单元。

编译器在编译时发现这个Destroy函数没有被任何代码调用，会直接将其判定为无用的死代码，在生成汇编阶段直接剔除，因此不会产生对应的汇编指令。

2. 独立全局函数默认是外部链接属性 #

改为独立的全局函数后，该函数默认拥有外部链接（external）属性。编译器无法预知这个函数是否会被其他编译单元的代码调用，因此即使当前编译单元内没有引用它，也会保留其汇编代码，不会执行死代码消除。

验证方式 #

• 若要强制保留类内成员函数的汇编，可添加__attribute__((used))属性，告诉编译器该函数需要被保留：

  struct Node {
    // ... 其他成员
    void Destroy() __attribute__((used)) {
      delete this;
    }
  };
  

  此时执行clang++ -S foo.cc就能看到Node::Destroy的汇编代码。
• 若给独立全局函数添加static修饰（转为内部链接）：

  static void Destroy(Node* node) {
    delete node;
  }
  

  编译器同样会因为函数未被调用而剔除，不会生成汇编。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jacobsa