其實編譯這件事情從實現原理上看蠻蠢的，就是按套路寫匯編而已，編譯器作者提前把所有的語法都列舉出來，然后一種一種寫清楚每個語法對應到什么匯編上，比如說函數開頭固定是幾條匯編，遇到if翻譯成什么匯編，遇到for翻譯成什么匯編，遇到加法、減法各自是什么匯編等等。具體實現上現在可以分為直接到目標機器的匯編，和先到中間碼（如LLVM）再到目標機器匯編等。

所謂編譯優化，其實基本也是固定的，遇到什么條件則將之前的寫法換成另一個寫法，遇到什么條件可以將兩段匯編合成一段，等等。

條件堆砌的多了，反而顯得編譯出來得匯編很“聰明”了，其實都是按規則生成的，編譯器不會為你寫的程序“靈機一動”將它變成別的形式，但這種樸實的作風帶來的是絕對的正確性。

首先，指針在機器層面是非常簡單的東西。你不帶指針的操作可能是這樣：

intadd(inta,intb)

{

returna+b;

}

編譯成偽匯編：

從棧頂寄存器+偏移a的位置，取四個字節到通用寄存器1

從棧頂寄存器+偏移b的位置，取四個字節到通用寄存器2

在通用寄存器1和通用寄存器2執行四字節整數加法，結果在通用寄存器2

將通用寄存器2存儲四個字節，到棧頂+RESULT的位置

帶指針：

intadd(int*a,int*b)

{

return*a+*b;

}

編譯成偽匯編：

從棧頂寄存器+偏移a的位置，取八個字節到通用寄存器1

按照通用寄存器1的內容作為位置，取四個字節到通用寄存器1

從棧頂寄存器+偏移b的位置，取八個字節到通用寄存器2

按照通用寄存器2的內容作為位置，取四個字節到通用寄存器2

在通用寄存器1和通用寄存器2執行四字節整數加法，結果在通用寄存器2

將通用寄存器2存儲四個字節，到棧頂+RESULT的位置

引用很大程度上只是語法糖，實際編譯出來的實現可能是：

什么都不做，只是編譯限制。比如同作用域里的別名：

inta=1;

int&b=a;

就是個地址，比如作為成員、作為函數參數：

structvan

{

int&fuckyou;

}

voiddeep_dark_fantasy(int&ass_we_can);

對于C++，忽略RTTI和trycatch的事情，C++和C沒有實質上的區別：

類型（在運行時）并不存在，只是編譯器、語言標準給你的幻境。

類基本上就是結構體；

對象方法只不過是把對象實例作為隱藏參數的函數；

虛函數只不過是虛表、函數指針；

operator只不過是名字有點特別的函數；

模板實質上是代碼生成的過程。

那么這里就沒有什么神奇的地方了。

對于編譯過程，首先C++的編譯速度是臭名昭著的慢，快的只是編譯出來的程序運行快。至于為什么編譯出來的東西快，原因是多方面的：

C++本來就是用于開發性能敏感項目的，人家在寫程序的時候就會注意性能問題。

C++通常用于編譯到nativecode，直接由CPU執行，那么相比隔了一層解析器的語言通常會更快。

C++這種編譯與運行時分離的語言，可以在編譯時使用更耗時間的優化技術，相比運行時才編譯的腳本語言會快。

至于編譯器怎樣優化，你學了編譯原理就知道了（我并沒有學過）。大致上來講，現在的代碼是給人看的，會有很多對于機器邏輯是冗余的部分，編譯器會把這些冗余邏輯“收”起來。你可以看看GCC文檔的優化選項部分（

OptimizeOptions

?

gcc.gnu.org

），從中了解一個完備的現代編譯器有哪些優化內容。