c - 为什么 GCC 会将字复制到返回寄存器而不是字节？

Question

GCC (4.4.7) 没有将字节从结构移动到 %eax 是否有逻辑原因？直接，还是只是优化疏忽？

考虑以下程序:

struct foo { unsigned char x; };
struct bar { unsigned int x; };

int foo (const struct foo *x, int y) { return x->x * y; }
int bar (const struct bar *x, int y) { return x->x * y; }

使用 GCC 编译时，foo()和 bar()与我预期的差异更大:

foo:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        movzbl  (%rdi), %edx
        movl    %esi, %eax
        imull   %edx, %eax
        ret
        .cfi_endproc

bar:
.LFB1:
        .cfi_startproc
        movl    (%rdi), %eax
        imull   %esi, %eax
        ret
        .cfi_endproc

我预计 foo()就像bar() , 除了使用不同的移动指令。

我会在 clang-500.2.79 下注明，编译器生成我期望的代码 foo() , 和 foo()和 bar()具有相同数量的指令(正如我对 GCC 的预期，但我错了)。

Answer 1

由于您在函数 foo 中将 uchar x 和 uint y 相乘，编译器必须首先将 uchar x 提升为 int，指令 movzbl 就是这样做的。

参见 the explanation of movz instructions here.

之后我用 gcc 4.6.1 和 -O3 选项重新编译了你的代码，我得到的汇编如下:

foo:
.LFB34:
    .cfi_startproc
    movzbl  (%rdi), %eax
    imull   %esi, %eax
    ret 
    .cfi_endproc

bar:
.LFB35:
    .cfi_startproc
    movl    (%rdi), %eax
    imull   %esi, %eax
    ret 
    .cfi_endproc

它不再使用 %edx。