c++ - GCC/g++ cout << 与 printf()

Question

• 为什么 printf("hello world")最终在汇编代码中使用了比 cout << "hello world" 更多的 CPU 指令(不考虑使用的标准库) ？

对于 C++，我们有:

movl    $.LC0, %esi
movl    $_ZSt4cout, %edi
call    _ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc

对于 C:

movl    $.LC0, %eax
movq    %rax, %rdi
movl    $0, %eax
call    printf

• C++ 代码中的第 2 行和 C 代码中的第 2,3 行有什么用？

我正在使用 gcc 4.5.2 版

Answer 1

对于 Linux x86_64 上的 64 位 gcc -O3 (4.5.0)，这表示:cout << "Hello World"

movl    $11, %edx         ; String length in EDX
movl    $.LC0, %esi       ; String pointer in ESI
movl    $_ZSt4cout, %edi  ; load virtual table entry of "cout" for "ostream"
call    _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traits...basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l

并且，对于 printf("Hello World")

movl    $.LC0, %edi       ; String pointer to EDI
xorl    %eax, %eax        ; clear EAX (maybe flag for printf=>no stack arguments)
call    printf

这意味着，您的顺序完全取决于任何特定的编译器实现，它的版本和可能的编译器选项。您的编辑 指出，您使用 gcc 4.5.2(相当新)。似乎 4.5.2 引入了额外的 64 位寄存器无论出于何种原因，此序列。它将 64 位 RAX 保存到 RDI在将其归零之前 - 这完全没有意义(至少对我而言)。

更有趣:3 参数调用序列(g++ -O1 -S source.cpp):

 void c_proc()
{
 printf("%s %s %s", "Hello", "World", "!") ;
}

 void cpp_proc()
{
 std::cout << "Hello " << "World " << "!";
}

导致(c_proc):

movl    $.LC0, %ecx
movl    $.LC1, %edx
movl    $.LC2, %esi
movl    $.LC3, %edi
movl    $0, %eax
call    printf

.LCx 是字符串，不涉及堆栈指针!

对于cpp_proc:

movl    $6, %edx
movl    $.LC4, %esi
movl    $_ZSt4cout, %edi
call    _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traits...basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
movl    $6, %edx
movl    $.LC5, %esi
movl    $_ZSt4cout, %edi
call    _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traits...basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
movl    $1, %edx
movl    $.LC0, %esi
movl    $_ZSt4cout, %edi
call    _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traits...basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l

你现在明白这是怎么回事了。

问候

rbo