c - 给定一个程序，我们如何确定执行的保存/恢复操作的数量？

Question

很难说出这里问的是什么。这个问题是含糊的、模糊的、不完整的、过于宽泛的或修辞性的，无法以目前的形式得到合理的回答。如需帮助澄清此问题以便重新打开它， visit the help center 。

已关闭 10 年前。

假设我们有以下简单的程序:

int foo() {
    int a = 1, b = 2, c = 3, w;
    c = abs(c);
    c = c + b + 7;
    for (w = 0; w<10; w++) {
      b += bar(b);
    }
    return c;
  }

int bar(int v) {
    int a = 1, b = 2;
    a += v + b;
    printf(“v=%d\n”, v);
    return v;
  }

如果foo()被调用一次，我们如何确定变量 a 执行的保存/恢复操作的次数, b , c ，和w当存储在调用者保存的寄存器中与被调用者保存的寄存器中时？我可能不理解术语，但是解释一下确定每个变量在每种情况下有多少加载/存储的过程会很棒。

感谢您的宝贵时间。

Answer 1

唯一的答案是“至少为零”。

1. 现代编译器将删除 a , b ，和c来自foo() 。由于这些变量不存在，因此它们永远不会被加载或存储。

2. w变量可能存在，也可能通过展开循环来消除。

3. a和b bar() 中的变量不需要，因此它们也可能会被删除。

输出可能是什么样子:

编译器可能会产生如下输出:

int foo()
{
    printf("v=%d\n", 2);
    printf("v=%d\n", 4);
    printf("v=%d\n", 8);
    printf("v=%d\n", 16);
    printf("v=%d\n", 32);
    printf("v=%d\n", 64);
    printf("v=%d\n", 128);
    printf("v=%d\n", 256);
    printf("v=%d\n", 512);
    printf("v=%d\n", 1024);
    return 12;
}

如您所见，在此优化版本中没有要保存或恢复的变量。

更新

使用 -O2 进行编译时，GCC 保存 rbx和rbp在 x86-64 上被调用者保存的寄存器。这些寄存器保存一次并恢复一次。 GCC 的输出 foo()从不打电话bar() ，它调用 printf()直接。

foo:
        pushq   %rbp                ; save register rbp
        movl    $2, %ebp            ; b = 2
        pushq   %rbx                ; save register rbx
        movl    $10, %ebx           ; ctr = 10
        subq    $8, %rsp
.L4:                                ; begin loop
        movl    %ebp, %esi
        xorl    %eax, %eax
        movl    $.LC0, %edi
        call    printf              ; printf("v=%d\n", b)
        addl    %ebp, %ebp          ; b += b
        subl    $1, %ebx            ; ctr--
        jne     .L4                 ; end loop (when ctr == 0)
        addq    $8, %rsp
        movl    $12, %eax           ; return 12
        popq    %rbx                ; restore register rbx
        popq    %rbp                ; restore register rbp
        ret