c++ - 为什么这个函数将 RAX 插入堆栈作为第一个操作？

Question

在下面的 C++ 源程序集中。为什么将 RAX 插入堆栈？

RAX，据我所知，ABI 可以包含来自调用函数的任何内容。但是我们将它保存在这里，然后将堆栈向后移动 8 个字节。所以堆栈上的 RAX 是，我认为只与 std::__throw_bad_function_call() 相关。手术 ... ？

代码:-

#include <functional> 

void f(std::function<void()> a) 
{
  a(); 
}

输出，来自 gcc.godbolt.org ，使用 Clang 3.7.1 -O3:

f(std::function<void ()>):                  # @f(std::function<void ()>)
        push    rax
        cmp     qword ptr [rdi + 16], 0
        je      .LBB0_1
        add     rsp, 8
        jmp     qword ptr [rdi + 24]    # TAILCALL
.LBB0_1:
        call    std::__throw_bad_function_call()

我确信原因很明显，但我很难弄清楚。

这是没有 std::function<void()> 的尾声用于比较的包装器:

void g(void(*a)())
{
  a(); 
}

琐碎:

g(void (*)()):             # @g(void (*)())
        jmp     rdi        # TAILCALL

Answer 1

64-bit ABI要求堆栈在 call 指令之前对齐到 16 个字节。

call 将一个 8 字节的返回地址压入堆栈，这会破坏对齐，因此编译器需要在下一个 之前再次将堆栈对齐到 16 的倍数调用。

(在 call 之前而不是之后要求对齐的 ABI 设计选择具有较小的优势，即如果在堆栈上传递了任何 args，此选择会使第一个 arg 与 16B 对齐。)

推送一个无关值效果很好，并且比CPUs with a stack engine 上的sub rsp, 8更高效. (见评论)。