Attributes

这里单独罗列和讲解 C++11/14/17/20 中的各种属性及其语法与使用方法，可能在其他章节会重复出现。

[[nodiscard]]

[[nodiscard]] 属性可以用于函数、枚举、类的声明。如果函数的返回值被标记为 [[nodiscard]]，编译器会在调用该函数但忽略其返回值时发出警告。如果函数返回的是标记了 [[nodiscard]] 的枚举值或类的对象，调用者也应当使用返回值，否则同样会收到警告。C++20 还支持填写原因。具体参考下面的例子。

#include <utility>

struct MyType
{
    [[nodiscard("Implicit destroying of temporary MyType.")]]
    MyType(int, bool)
    {}
};

template<typename T, typename... Args>
[[nodiscard("You have a memory leak.")]]
T *Create(Args &&...args)
{
    return new T(std::forward<Args>(args)...);
}

enum class [[nodiscard("Don't ignore the error code.")]] ErrorCode
{
    Okay,
    Warning,
    Critical,
    Fatal
};

ErrorCode ErrorProneFunction() { return ErrorCode::Fatal; }

int main()
{
    // no warning
    int *val = Create<int>(5);
    delete val;

    // declared with attribute ‘nodiscard’: ‘You have a memory leak.’
    Create<int>(5);

    // declared with attribute ‘nodiscard’: ‘Don't ignore the error code.’
    ErrorProneFunction();

    // declared with attribute ‘nodiscard’: ‘Implicit destroying of temporary MyType.’
    MyType { 5, true };

    return 0;
}

[[likely]] [[unlikely]]

[[likely]] 和 [[unlikely]] 属性用于指示编译器某个分支的可能性，从而帮助优化分支预测。标准指出，标记了 [[likely]] 的分支比其他分支具备任意更高的可能性（arbitrarily more likely），而标记了 [[unlikely]] 的分支则相反。任意高说明不是高一点，比如 51% vs. 49%，而是趋于 100%，即几乎确定会发生或几乎确定不会发生。过度使用这两个属性可能会导致性能下降。

for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
    if (v[i] < 0) [[likely]]
    {
        sum -= sqrt(-v[i]);
    }
    else
    {
        sum += sqrt(v[i]);
    }
}

[[no_unique_address]]

[[no_unique_address]] 属性表示类的非静态数据成员不需要独占唯一的地址，这个属性通常用于空类型的成员变量，以减少内存的使用。

#include <iostream>

struct Empty
{};

struct NoUniqueAddress
{
    int d {};
    [[no_unique_address]] Empty e {};
};

struct UniqueAddress
{
    int d {};
    Empty e {};
};

// main function
int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;

    // true
    std::cout << "sizeof(int) == sizeof(NoUniqueAddress): " << (sizeof(int) == sizeof(NoUniqueAddress)) << '\n';

    // false
    std::cout << "sizeof(int) == sizeof(UniqueAddress): " << (sizeof(int) == sizeof(UniqueAddress)) << '\n';

    return 0;
}