c++ - 为什么 gcc 会产生这个奇怪的程序集 vs clang？

Question

我试图找出 gcc 和 clang 之间的区别以及它们如何处理 std::vector .任何有更多知识的人都可以解释为什么 gcc 和 clang 会产生如此不同的输出？

gcc 9.2:https://godbolt.org/z/AFN46d
叮当 9.0:https://godbolt.org/z/kEkpWE

该程序:

#include <vector>

int foo(int a) {
    auto vec = std::vector<int>{};
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    return vec[1] * a;
}
int main () {
    return foo(5) + foo(4);
}

clang 产生非常容易理解的程序集。然而，gcc 产生了这个奇怪的东西:

void std::vector<int, std::allocator<int> >::_M_realloc_insert<int>(__gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >, int&&):
        movabs  rcx, 2305843009213693951
        push    r15
        push    r14
        push    r13
        push    r12
        push    rbp
        push    rbx
        sub     rsp, 24
        mov     r12, QWORD PTR [rdi+8]
        mov     r8, QWORD PTR [rdi]
        mov     rax, r12
        sub     rax, r8
        sar     rax, 2
        cmp     rax, rcx
        je      .L16
        mov     r15, rdx
        mov     rdx, rsi
        mov     rbp, rdi
        mov     r13, rsi
        sub     rdx, r8
        test    rax, rax
        je      .L11
        movabs  r14, 9223372036854775804
        lea     rsi, [rax+rax]
        cmp     rax, rsi
        jbe     .L17

这些神奇的数字从何而来？

Answer 1

GCC 试图保持安全并发出一些额外的检查。你看到的第一个常数仅仅是

__gnu_cxx::__numeric_traits<ptrdiff_t>::__max / sizeof(int)

并构成 x86-64 上整数 vector 的最大可能大小。

第二个常数似乎只是

__gnu_cxx::__numeric_traits<ptrdiff_t>::__max

向下舍入可被 sizeof(int) 整除.

一般来说，那些东西来自各种 max_size() libstdc++ 中的方法。 clang 有可能证明一些检查是不必要的。