c++ - 了解旧 C++ 代码的行为

Question

我正在迁移一些旧的 C++ 代码，最初是用 CodeGear C++Builder® 2009 版本 12.0.3170.16989 编译的

以下代码 - 较大部分的最小版本 - 使用任何现代编译器输出 -34。虽然，在原始平台中它输出 84:

char Key[4];    
Key[0] = 0x1F;
Key[1] = 0x01;
Key[2] = 0x8B;
Key[3] = 0x55;

for(int i = 0; i < 2; i++) {
    Key[i] = Key[2*i] ^ Key[2*i + 1];
}

std::cout << (int) Key[1] << std::endl;

以下代码使用新旧编译器输出 -34:

for(int i = 0; i < 2; i++) {
    char a = Key[2*i];
    char b = Key[2*i + 1];
    char c = a ^ b;
    Key[i] = c;
}

此外，手动展开循环似乎适用于两种编译器:

Key[0] = Key[0] ^ Key[1];
Key[1] = Key[2] ^ Key[3];

匹配旧代码的行为很重要。谁能帮我理解为什么原始编译器会产生这些结果？

Answer 1

这似乎是一个错误:

线

Key[i] = Key[2*i] ^ Key[2*i + 1];

生成以下代码:

00401184 8B55F8           mov edx,[ebp-$08]
00401187 8A4C55FD         mov cl,[ebp+edx*2-$03]
0040118B 8B5DF8           mov ebx,[ebp-$08]
0040118E 304C1DFC         xor [ebp+ebx-$04],cl

这没有意义。这类似于:

Key[i] ^= Key[i*2 + 1];

这解释了结果是如何产生的:0x01 ^ 0x55 确实是 0x54 或 84。

应该是这样的:

mov edx,[ebp-$08]
mov cl,[ebp+edx*2-$04]
xor cl,[ebp+edx*2-$03]
mov [ebp+ebx-$04],cl

所以这绝对是一个代码生成错误。它似乎一直持续到现在，C++Builder 10.2 Tokyo，用于“经典”(Borland) 编译器。

但如果我使用"new"(clang) 编译器，它会生成 222。生成的代码是:

File7.cpp.12: Key[i] = Key[2*i] ^ Key[2*i + 1];
004013F5 8B45EC           mov eax,[ebp-$14]
004013F8 C1E001           shl eax,$01
004013FB 0FB64405F0       movzx eax,[ebp+eax-$10]
00401400 8B4DEC           mov ecx,[ebp-$14]
00401403 C1E101           shl ecx,$01
00401406 0FB64C0DF1       movzx ecx,[ebp+ecx-$0f]
0040140B 31C8             xor eax,ecx
0040140D 88C2             mov dl,al
0040140F 8B45EC           mov eax,[ebp-$14]
00401412 885405F0         mov [ebp+eax-$10],dl

这对我来说看起来不是最优的(我使用 O2 和 O3 得到了相同的结果)，但它产生了正确的结果。