c - 函数参数加载到 x64 上的寄存器

Question

我有这个小 C 代码

void decode(int *xp,int *yp,int *zp)
{
      int a,b,c;
      a=*yp;
      b=*zp;
      c=*xp;
      *yp=c;
      *zp=a;
      *xp=b;
}

然后我使用 gcc -c -O1decode.c 将其编译为目标文件，然后使用 objdump -M intel -ddecode.o 转储该对象，其等效的汇编代码是

mov ecx,DWORD PTR [rsi]
mov eax,DWORD PTR [rdx]
mov r8d,DWORD PTR [rdi]
mov DWORD PTR [rsi],r8d
mov DWORD PTR [rdx],ecx
mov DWORD PTR [rdi],eax
ret

我注意到它根本不使用堆栈。但首先仍然需要将值加载到寄存器中。所以我的问题是如何将参数加载到寄存器中？编译器是否会在幕后自动将参数加载到寄存器中？或者发生其他事情？因为没有指令将参数加载到寄存器中。

<小时/>

还有一点题外话。当您增加编译优化时，原始源代码和机器代码之间的关系就会减少，从而导致将机器代码与源代码关联起来变得困难。默认情况下，如果您没有向 GCC 指定优化标志，它不会优化代码。因此，我尝试在不进行任何优化的情况下进行编译，以从源代码中获得预期结果，但我得到的是 4-5 倍大的机器代码，与源代码无关并且可以理解。但是当我应用 1 级优化时，代码似乎可以理解并且与源代码相关。但为什么呢？

Answer 1

参数被加载到调用者的寄存器中。示例:

int a;
int b;

int f(int, int);

int g(void) {
  return f(a, b);
}

查看为g生成的代码:

$ gcc -O1 -S t.c
$ cat t.s
…
movl    b(%rip), %esi
movl    a(%rip), %edi
call    f

第二个问题:

So I tried to compile without any optimizations to get expected results from the source, but what I got was 4-5 times bigger machine code that wasnt related to the source and understandable.

发生这种情况是因为未优化的代码很愚蠢。它是中间表示的直接转换，其中每个变量都存储在堆栈中，即使不需要，每个转换也由显式操作表示，即使不需要，等等。 -O1 是读取生成的程序集的最佳优化级别。还可以禁用帧指针，这样可以将简单函数的开销降至最低。