c++ - std::mutex::lock() 产生奇怪的(和不必要的)汇编代码

Question

我正在检查为我的一些代码生成的 asm，我的眼睛注意到了一些 interesting stuff :

#include <mutex>

std::mutex m;

void foo()
{
    m.lock();
}

生成的汇编代码(x86-64 gcc 9.2， -std=c++11 -O2):

foo():
        mov     eax, OFFSET FLAT:_ZL28__gthrw___pthread_key_createPjPFvPvE
        test    rax, rax
        je      .L10                  // (1) we can simply bypass lock() call?
        sub     rsp, 8
        mov     edi, OFFSET FLAT:m
        call    __gthrw_pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t*)
        test    eax, eax
        jne     .L14                  // (2) waste of space that will never be executed
        add     rsp, 8
        ret
.L10:
        ret
.L14:
        mov     edi, eax
        call    std::__throw_system_error(int)
m:
        .zero   40

问题:

第 (1) 部分 - gcc 特定:

它在做什么？ (分配 TLS 条目？)

该操作失败如何让我们悄悄地绕过 lock()称呼？

第 (2) 部分——看起来每个编译器都受到影响:

std::mutex::lock() can throw按标准

...但它永远不会使用正确的代码(如相关的 SO 帖子中所述)，出于所有意图和目的 std::mutex::lock()总是 noexcept在正确的代码中

是否可以让编译器知道，以便它停止发出不必要的测试和指令块(如上面的 .L14)？

注:我看不出如何从 std::mutex::lock() throw 比简单的要好 abort() ing。在这两种情况下，你的程序都被搞砸了(没有人希望它会失败)，但至少在后一种情况下，你最终得到的汇编代码要小得多(“只为你使用的东西付费”，还记得吗？)。

Answer 1

您似乎误解了 asm 输出。你看到的不是foo的代码，而是mutex::lock的内联代码.

来自 https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/master/libstdc%2B%2B-v3/include/std/mutex :

void lock() // in class mutex
{
    int __e = __gthread_recursive_mutex_lock(&_M_mutex);

    // EINVAL, EAGAIN, EBUSY, EINVAL, EDEADLK(may)
    if (__e)
        __throw_system_error(__e);
}

来自 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/libstdc++-html-USERS-4.0/gthr-default_8h-source.html :

static inline int __gthread_recursive_mutex_lock (__gthread_recursive_mutex_t *mutex)
{
    return __gthread_mutex_lock (mutex);
}

static inline int __gthread_mutex_lock (__gthread_mutex_t *mutex)
{
    if (__gthread_active_p ())
        return pthread_mutex_lock (mutex);
    else
        return 0;
}

这些名称与您的 asm 代码不完全匹配，因此我可能查看了不同的 libstdc++ 源代码，但对我而言，它看起来像是内联编译器 mutex::lock进入您的函数 foo并且还内联了 mutex::lock 的函数正在调用。