c - 有没有办法在进入功能之前保存寄存器？

Question

这是我的第一个问题，因为我找不到与此主题相关的任何内容。

最近，在为我的 C 游戏引擎项目制作类(class)时，我发现了一些有趣的事情:

struct Stack *S1 = new(Stack);
struct Stack *S2 = new(Stack);

S1->bPush(S1, 1, 2);               //at this point

bPush是结构体中的一个函数指针。

所以我想知道，运算符 -> 在那种情况下是什么，我发现:

 mov         r8b,2                 ; a char, written to a low point of register r8
 mov         dl,1                  ; also a char, but to d this time
 mov         rcx,qword ptr [S1]    ; this is the 1st parameter of function
 mov         rax,qword ptr [S1]    ; !Why cannot I use this one?
 call        qword ptr [rax+1A0h]  ; pointer call

所以我假设 -> 将一个对象指针写入 rcx，我想在函数中使用它(它们应该是方法)。所以问题是，我怎样才能做类似的事情

 push        rcx
 // do other call vars
 pop         rcx
 mov         qword ptr [this], rcx

在开始写入函数的其他变量之前。有预处理器吗？

Answer 1

如果您使用 C++ 编写，那么您似乎会更轻松(并获得相同或更高效的 asm)，因此您可以使用语言对虚函数的内置支持，以及在初始化时运行构造函数。更不用说不必手动运行析构函数了。你不需要你的struct Class hack。

I'd like to implicitly pass *this pointer, because as shown in second asm part it does the same thing twice, yes, it is what I'm looking for, bPush is a part of a struct and it cannot be called from outside, but I have to pass the pointer S1, which it already has.

由于禁用了优化，您的 asm 效率很低。

MSVC -O2 或 -Ox 不会重新加载静态指针两次。它确实浪费了在寄存器之间复制的 mov 指令，但如果你想要更好的 asm，请使用更好的编译器(如 gcc 或 clang)。

Godbolt compiler explorer 上最老的 MSVC 是 MSVC 2015 的 CL19.0，它编译了这个源

struct Stack {
    int stuff[4];
    void (*bPush)(struct Stack*, unsigned char value, unsigned char length);
};


struct Stack *const S1 = new(Stack);

int foo(){
    S1->bPush(S1, 1, 2);

    //S1->bPush(S1, 1, 2);
    return 0;  // prevent tailcall optimization
}

into this asm (Godbolt)

# MSVC 2015  -O2
int foo(void) PROC                                        ; foo, COMDAT
$LN4:
        sub     rsp, 40                             ; 00000028H
        mov     rax, QWORD PTR Stack * __ptr64 __ptr64 S1
        mov     r8b, 2
        mov     dl, 1
        mov     rcx, rax                   ;; copy RAX to the arg-passing register
        call    QWORD PTR [rax+16]
        xor     eax, eax
        add     rsp, 40                             ; 00000028H
        ret     0
int foo(void) ENDP                                        ; foo

(我在 C++ 模式下编译，因此我可以编写 S1 = new(Stack) 而无需复制您的 github 代码，并使用非常量初始化程序在全局范围内编写它。)

Clang7.0 -O3 直接加载到 RCX 中:

# clang -O3
foo():
        sub     rsp, 40
        mov     rcx, qword ptr [rip + S1]
        mov     dl, 1
        mov     r8b, 2
        call    qword ptr [rcx + 16]          # uses the arg-passing register
        xor     eax, eax
        add     rsp, 40
        ret

奇怪的是，当使用 __attribute__((ms_abi)) 定位 Windows ABI 时，clang 只决定使用低字节寄存器。它使用 mov esi, 1 来避免在针对其默认 Linux 调用约定时出现错误依赖关系，而不是 mov sil, 1。

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或者，如果您正在使用优化，那是因为更旧的 MSVC 更糟糕。在那种情况下，您可能无法在 C 源代码中做任何事情来修复它，尽管您可以尝试使用 struct Stack *p = S1 局部变量来手持编译器将其加载到注册一次并从那里重复使用。)