c++ - 编译器通常能够将多个连续的内存拷贝压缩为一个操作吗？

Question

类似下面的内容:

struct Vec2
{
    int x, y;
};

struct Bounds
{
   int left, top, right, bottom;
};

int main()
{
    Vec2 topLeft = {5, 5};
    Vec2 bottomRight = { 10, 10 }; 
    Bounds bounds;
//___Here is copy operation
//___Note they're not in contiguous order, harder for the compiler?
    bounds.left = topLeft.x;
    bounds.bottom = bottomRight.y;
    bounds.top = topLeft.y;
    bounds.right = bottomRight.x;
}

这四个作业可以这样完成:

memcpy(&bounds, &topLeft, sizeof(Vec2));
memcpy(&bounds.right, &bottomRight, sizeof(Vec2));

我想知道两件事:

1. 编译器通常能够以这种方式进行优化吗？
2. 四个 int 拷贝是否与两个 int pair 拷贝相同，因为复制内存是 O(n)？

四个拷贝的反汇编结果如下:

bounds.left = topLeft.x;
00007FF642291034  mov         dword ptr [bounds],5  
bounds.bottom = bottomRight.y;
00007FF64229103C  mov         dword ptr [rsp+2Ch],0Ah  
bounds.top = topLeft.y;
00007FF642291044  mov         dword ptr [rsp+24h],5  
bounds.right = bottomRight.x;
00007FF64229104C  mov         dword ptr [rsp+28h],0Ah  

令人困惑的是，这两个 memcpy 是第一个和第二个的不同指令，我不明白这一点:

memcpy(&bounds, &topLeft, sizeof(Vec2));
00007FF64229105E  mov         rbx,qword ptr [topLeft]   // This is only one instruction
memcpy(&bounds.right, &bottomRight, sizeof(Vec2));
00007FF642291063  mov         rdi,qword ptr [bottomRight]  // Compared to 6?  
00007FF642291068  mov         qword ptr [bounds],rbx  
00007FF64229106D  mov         qword ptr [rsp+28h],rdi  
00007FF642291072  jmp         main+7Eh (07FF64229107Eh)  
00007FF642291074  mov         rdi,qword ptr [rsp+28h]  
00007FF642291079  mov         rbx,qword ptr [bounds]  

Answer 1

任何支持线程的现代编译器都必须考虑指令依赖性和重新排序。有了这项技术，它会很快发现您拥有的指令集中没有依赖关系，这意味着它们可以按线性内存顺序重新排序，然后组合。

这并不重要； CPU缓存只会在第一次访问时加载整个缓存行，并在稍后的某个时候刷新整个缓存行。需要时间的是这些操作，而不是 CPU 操作本身。