libstdc++: Remove inheritance from elements in std::tuple
authorJonathan Wakely <jwakely@redhat.com>
Fri, 7 Aug 2020 16:13:56 +0000 (17:13 +0100)
committerJonathan Wakely <jwakely@redhat.com>
Mon, 17 Aug 2020 14:27:51 +0000 (15:27 +0100)
This fixes a number of std::tuple bugs by no longer making use of the
empty base-class optimization. By using the C++20 [[no_unique_address]]
attribute we can always store the element as a data member, while still
compressing the layout of tuples containing empty types.

Since we no longer use inheritance we could also apply the compression
optimization for final types and for tuples of tuples, but doing so
would be an ABI break.

Using [[no_unique_address]] more liberally for the unstable std::__8
configuration is left for a later date. There may be reasons not to
apply the attribute unconditionally, e.g. see the discussion about
guaranteed elision in PR 94062.

libstdc++-v3/ChangeLog:

PR libstdc++/55713
PR libstdc++/71096
PR libstdc++/93147
* include/std/tuple [__has_cpp_attribute(no_unique_address)]
(_Head_base<Idx, Head, true>): New definition of the partial
specialization, using [[no_unique_address]] instead of
inheritance.
* testsuite/libstdc++-prettyprinters/48362.cc: Adjust expected
output.
* testsuite/20_util/tuple/comparison_operators/93147.cc: New test.
* testsuite/20_util/tuple/creation_functions/55713.cc: New test.
* testsuite/20_util/tuple/element_access/71096.cc: New test.

libstdc++-v3/include/std/tuple
libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/comparison_operators/93147.cc [new file with mode: 0644]
libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/creation_functions/55713.cc [new file with mode: 0644]
libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/element_access/71096.cc [new file with mode: 0644]
libstdc++-v3/testsuite/libstdc++-prettyprinters/48362.cc

index 0dc11768a90f3b1cd93e0d838dbf412dcb63e730..d4a35f0fe7fb002398c7b13a8a51504530bff029 100644 (file)
@@ -73,6 +73,58 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
           bool = __empty_not_final<_Head>::value>
     struct _Head_base;
 
+#if __has_cpp_attribute(no_unique_address)
+  template<size_t _Idx, typename _Head>
+    struct _Head_base<_Idx, _Head, true>
+    {
+      constexpr _Head_base()
+      : _M_head_impl() { }
+
+      constexpr _Head_base(const _Head& __h)
+      : _M_head_impl(__h) { }
+
+      constexpr _Head_base(const _Head_base&) = default;
+      constexpr _Head_base(_Head_base&&) = default;
+
+      template<typename _UHead>
+       constexpr _Head_base(_UHead&& __h)
+       : _M_head_impl(std::forward<_UHead>(__h)) { }
+
+      _GLIBCXX20_CONSTEXPR
+      _Head_base(allocator_arg_t, __uses_alloc0)
+      : _M_head_impl() { }
+
+      template<typename _Alloc>
+       _Head_base(allocator_arg_t, __uses_alloc1<_Alloc> __a)
+       : _M_head_impl(allocator_arg, *__a._M_a) { }
+
+      template<typename _Alloc>
+       _Head_base(allocator_arg_t, __uses_alloc2<_Alloc> __a)
+       : _M_head_impl(*__a._M_a) { }
+
+      template<typename _UHead>
+       _GLIBCXX20_CONSTEXPR
+       _Head_base(__uses_alloc0, _UHead&& __uhead)
+       : _M_head_impl(std::forward<_UHead>(__uhead)) { }
+
+      template<typename _Alloc, typename _UHead>
+       _Head_base(__uses_alloc1<_Alloc> __a, _UHead&& __uhead)
+       : _M_head_impl(allocator_arg, *__a._M_a, std::forward<_UHead>(__uhead))
+       { }
+
+      template<typename _Alloc, typename _UHead>
+       _Head_base(__uses_alloc2<_Alloc> __a, _UHead&& __uhead)
+       : _M_head_impl(std::forward<_UHead>(__uhead), *__a._M_a) { }
+
+      static constexpr _Head&
+      _M_head(_Head_base& __b) noexcept { return __b._M_head_impl; }
+
+      static constexpr const _Head&
+      _M_head(const _Head_base& __b) noexcept { return __b._M_head_impl; }
+
+      [[no_unique_address]] _Head _M_head_impl;
+    };
+#else
   template<size_t _Idx, typename _Head>
     struct _Head_base<_Idx, _Head, true>
     : public _Head
@@ -119,6 +171,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
       static constexpr const _Head&
       _M_head(const _Head_base& __b) noexcept { return __b; }
     };
+#endif
 
   template<size_t _Idx, typename _Head>
     struct _Head_base<_Idx, _Head, false>
diff --git a/libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/comparison_operators/93147.cc b/libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/comparison_operators/93147.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b6c61d5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,36 @@
+// Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
+//
+// This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
+// software; you can redistribute it and/or modify it under the
+// terms of the GNU General Public License as published by the
+// Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+// any later version.
+
+// This library is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+// GNU General Public License for more details.
+
+// You should have received a copy of the GNU General Public License along
+// with this library; see the file COPYING3.  If not see
+// <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+// { dg-do compile { target c++11 } }
+
+
+#include <tuple>
+
+struct A {
+    bool operator == (A) const { return true; }
+};
+
+struct B {
+    bool operator == (B) const { return true; }
+};
+
+using Tuple = std::tuple<A, B>;
+
+bool example(Tuple a, Tuple b)
+{
+    return a == b; // PR libstdc++/93147
+}
diff --git a/libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/creation_functions/55713.cc b/libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/creation_functions/55713.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..05a9019
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,33 @@
+// Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
+//
+// This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
+// software; you can redistribute it and/or modify it under the
+// terms of the GNU General Public License as published by the
+// Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+// any later version.
+
+// This library is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+// GNU General Public License for more details.
+
+// You should have received a copy of the GNU General Public License along
+// with this library; see the file COPYING3.  If not see
+// <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+// { dg-do compile { target c++11 } }
+
+#include <tuple>
+
+struct A { };
+
+void f(A);
+
+struct B { B(std::tuple<A>); };
+
+void f(B);
+
+void test01()
+{
+  f(std::make_tuple(A())); // PR libstdc++/55713
+}
diff --git a/libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/element_access/71096.cc b/libstdc++-v3/testsuite/20_util/tuple/element_access/71096.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6fa882f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,30 @@
+// Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
+//
+// This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
+// software; you can redistribute it and/or modify it under the
+// terms of the GNU General Public License as published by the
+// Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+// any later version.
+
+// This library is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+// GNU General Public License for more details.
+
+// You should have received a copy of the GNU General Public License along
+// with this library; see the file COPYING3.  If not see
+// <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+// { dg-do compile { target c++11 } }
+
+#include <tuple>
+
+struct A {};
+struct B : std::tuple<A> {};
+
+void
+test01()
+{
+  std::tuple<B> t;
+  std::get<0>(t); // PR libstdc++/71096
+}
index 85add53fe5a270abf48bc104fc4b7c49337ca0eb..f8ff6fba5a76653111af3c7b4bca1ac903743515 100644 (file)
@@ -29,7 +29,7 @@ main()
 // { dg-final { note-test t1 {empty std::tuple} } }
 
   std::tuple<std::string, int, std::tuple<>> t2{ "Johnny", 5, {} };
-// { dg-final { regexp-test t2 {std::tuple containing = {\[1\] = "Johnny", \[2\] = 5, \[3\] = {<std::(__8::)?tuple<>> = empty std::tuple, <No data fields>}}} } }
+// { dg-final { regexp-test t2 {std::tuple containing = {\[1\] = "Johnny", \[2\] = 5, \[3\] = empty std::tuple}} } }
 
   std::cout << "\n";
   return 0; // Mark SPOT