assembly - x86 程序集 : Pop a value without storing it

Question

在 x86 程序集中，是否可以从堆栈中删除一个值而不存储它？类似 pop word null 的东西?我显然可以使用 add esp,4 ，但也许我错过了一个漂亮而干净的 cisc 助记符？

Answer 1

add esp,4/add rsp,8是正常/惯用/干净的方式。不需要特殊的方式，因为堆栈并不神奇或特殊(至少在这方面不是)；它只是寄存器中的一个指针，其中包含一些隐式使用它的指令。 (对于内核堆栈，中断异步使用它，因此软件无法实现内核红区，即使它想要......)

除此之外，在函数末尾清理整个堆栈帧的神奇 CISC 方法是 leave = mov esp, ebp/pop ebp (或 16 位或 64 位等价物)。不像 enter ，它在现代 CPU 上足够快，可以在实践中使用，但在 Intel CPU 上仍然是 3 uop 指令。 ( http://agner.org/optimize/ )。但是leave如果您使用 ebp 使用额外的指令制作堆栈帧，则仅在第一时间有效。/rbp首先。 (通常您不会这样做，除非您需要保留可变数量的堆栈空间，例如在循环中使用 push 来创建数组，或等效于 C99 VLA 或 alloca 。或者对于初学者代码使访问本地更容易，或者在 16 位模式下 SP 不能用于寻址模式。)

清理 stack-args 的神奇 CISC 方法是供被调用者使用 ret imm16 (花费 1 个额外的 uop)来弹出 args，创建一个调用约定，其中被调用者清理堆栈。在 caller-pops 调用约定中，无法使用这种形式的 ret ，但您可以简单地保留堆栈偏移量并使用 mov为下一个函数调用存储参数而不是 push (如果函数根本需要任何堆栈参数；寄存器参数调用约定通常更有效。)

所以神奇的 CISC 方式在现代 CPU 上没有性能优势，只有很小的代码大小。

您可能会使用以下两个原因 pop reg而不是 add esp,4 :

代码大小:pop r32/r64是一个 1 字节的指令，而 add esp,4 是 3 个字节或 add rsp,8 的 4 个字节.

性能:当您使用 esp 时，英特尔的堆栈引擎必须插入额外的堆栈同步 uops/rsp在堆栈指令(push/pop/call/ret)之后显式。所以在 call 之后(返回 ret )，它节省了一个 uop 来使用 pop而不是 add esp,4在你之前ret在函数的最后。

AMD 的堆栈引擎不需要额外的堆栈同步 uop，但仍会生成 push/pop 单 uop 指令。与较旧的 Intel/AMD CPU 不同，push/pop 成本高于普通 CPU mov加载/存储，需要一个单独的 uop 来修改堆栈指针。并在堆栈指针上创建数据依赖项。

见 Why does this function push RAX to the stack as the first operation?有关性能的更多详细信息。

如果您正在寻找美感，那么您可以很好地缩进，格式化和注释您的代码，但超出 如果美学胜过优化，您在选择 x86 asm 时选择了错误的语言 .

当然，如果你需要将堆栈调整超过 1 个寄存器宽度，肯定使用 add如果您不需要 pop 的数据会加载。或者，如果您需要将其调整为 +128 字节，请使用 sub esp, -128 , 因为 -128可编码为符号扩展 imm8，但 +128 不是。

或者也许使用 lea esp, [esp+4] ，就像 gcc 对 -mtune=atom 所做的那样. (对于有序原子，而不是silvermont)。就像我说的，如果你想要干净，你不应该选择 x86 asm。

您几乎总能找到到 pop 的死寄存器。进入 .如果你需要在弹出一些你真正想要弹出的寄存器之前将 E/RSP 调整一个堆栈槽，你总是可以弹出相同的寄存器两次。

在极少数情况下，7 (x86-32) 或 15 (x86-64) 非堆栈寄存器均不可用 pop目的地，此优化不可用，您应该简单地使用传统的 add . 不值得花费额外的说明来实现 pop ;这将超过使用 pop 的次要好处.

请注意 pop Sreg (段寄存器)仍然消耗常规的“堆栈宽度”(32 位或 64 位，取决于模式)，而不是 16 位寄存器仅消耗 16 位。 But only pop ds/es/ss are single-byte. pop fs/gs are 2 bytes each .因此，如果您正在优化代码大小， pop gs比 add esp,4 小 1 个字节，但要慢得多。 (或比 add rsp,8 小 2 个字节)。