c - 为什么编译器将 RDI 复制到另一个寄存器，然后在循环内将其复制回 RDI？

Question

我正在分析一段低效的代码，但其中有些代码是如此困惑？

原代码:

#include <string.h>

void lowwer(char *str) {
  for (int i = 0; i < strlen(str); ++i) {
    str[i] -= ('A' - 'a');
  }
}

汇编代码(由带有 -Og 选项的 clang 13 生成):

lowwer:
  pushq %r14 # use saved-registers
  pushq %rbx
  pushq %rax
  # guard do while
  cmpb  $0, (%rdi) # compare &str with null (check if strlen(str) == 0)
  je    .LBB0_3
  # loop initialization
  movq  %rdi, %r14 # %r14 = str
  xorl  %ebx, %ebx # clear %rbx (for more compact encoding)
.LBB0_2:                                # =>This Inner Loop Header: Depth=1
  addb  $32, (%r14,%rbx) # subtract -32 from str[i] ('A' - 'a' = -32)
  addq  $1, %rbx # ++i
  movq  %r14, %rdi # seems meaningless here?
  callq strlen@PLT
  cmpq  %rbx, %rax # check i < strlen(str)
  ja    .LBB0_2
.LBB0_3: # end
  addq  $8, %rsp # ???
  popq  %rbx # free registers
  popq  %r14
  retq

1. movq %r14, %rdi 指令在做什么？这似乎毫无意义，因为 %r14 持有字符串指针和 rdi 是相同的。
2. 指令addq $8, %rsp 的意图是什么。看起来毫 headless 绪。

Answer 1

rdi 是调用者保存的寄存器，因此被 strlen 的调用破坏了。为了保留其内容，编译器发出代码以将其内容移动到 r14，每次迭代将其复制一次作为 strlen 的参数。

addq $8, %rsp 指令释放先前由 pushq %rax 分配的堆栈空间。分配此堆栈空间是为了满足 amd64 SysV ABI 强加的堆栈对齐要求。

请参阅 amd64 SysV ABI 补充，了解完整的调用约定和调用者/被调用者保存的寄存器列表。