C++ 为什么VS会用imul rax，rax，0代替简单的移动？

我正在查看Visual Studio为这个简单的x64程序生成的程序集：

struct Point {
    int a, b;

    Point() {
        a = 0; b = 1;
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    Point arr[3];
    arr[0].b = 2;
    return 0;
}

当它满足arr[0].b=2时，它生成：

mov eax, 8
imul rax, rax, 0
mov dword ptr [rbp+rax+4],2

为什么它使用imul-rax，rax，0而不是简单的mov-rax，0，甚至是xor-rax，rax？imul如何提高效率（如果有的话？

Kamac

原因是程序集正在计算数组中恰好位于堆栈上的

点

对象的偏移量，以及变量

b

的偏移量

具有三（3）个操作数状态的imul英特尔文档：

三操作数形式-此形式需要目标操作数（ 第一个操作数）和两个源操作数（第二个和第三个） 操作数）。这里，第一个源操作数（可以是 通用寄存器或内存位置）乘以 第二个源操作数（立即数）。中间产品 （第一个源操作数大小的两倍）被截断并存储 在目标操作数（通用寄存器）中

在您的例子中，它是计算数组中对象的偏移量，从而寻址堆栈上的第一个（第零个）

点

位置。解决该问题后，将添加

.b

的偏移量，即

+4

。如此细分：

mov  eax,8                   ; prepare to offset into the Point array
imul rax, rax, 0             ; Calculate which Point object is being referred to
mov  dword ptr [rbp+rax+4],2 ; Add the offset to b and move value 2 in

指示。所有这些解析为

arr[0]。b=2

我认为你没有进行积极的优化编译。当进行直接编译（无优化、调试等）时，编译器不会对寻址做出任何假设

与叮当声的比较

在具有

clang3.9.0

且无优化标志的OS X（El Capitan）上，一旦

点

对象在数组中实例化，则

.b=2

的赋值简单如下：

mov dword ptr [rbp - 44], 2

在这种情况下，

clang

在默认优化过程中非常聪明地处理偏移量和解析寻址

Kamac

原因是程序集正在计算数组中恰好位于堆栈上的

点

对象的偏移量，以及变量

b

的偏移量

具有三（3）个操作数状态的imul英特尔文档：

三操作数形式-此形式需要目标操作数（ 第一个操作数）和两个源操作数（第二个和第三个） 操作数）。这里，第一个源操作数（可以是 通用寄存器或内存位置）乘以 第二个源操作数（立即数）。中间产品 （第一个源操作数大小的两倍）被截断并存储 在目标操作数（通用寄存器）中

在您的例子中，它是计算数组中对象的偏移量，从而寻址堆栈上的第一个（第零个）

点

位置。解决该问题后，将添加

.b

的偏移量，即

+4

。如此细分：

mov  eax,8                   ; prepare to offset into the Point array
imul rax, rax, 0             ; Calculate which Point object is being referred to
mov  dword ptr [rbp+rax+4],2 ; Add the offset to b and move value 2 in

指示。所有这些解析为

arr[0]。b=2

我认为你没有进行积极的优化编译。当进行直接编译（无优化、调试等）时，编译器不会对寻址做出任何假设

与叮当声的比较

在具有

clang3.9.0

且无优化标志的OS X（El Capitan）上，一旦

点

对象在数组中实例化，则

.b=2

的赋值简单如下：

mov dword ptr [rbp - 44], 2

---

在这种情况下，

clang

在默认优化过程中非常聪明地处理偏移量和解析寻址

没有解释为什么编译器不只是

mov dword ptr[rbp+4]，而是2

。@EOF想象它是

arr[10]。b

。它需要将

点的大小

乘以

10

，以获得数组元素的偏移量。@如果是

imul rax，rax，10

@Barmar：如果是

arr[10].b

，则这将是越界访问的未定义行为。别跟我耍花招，你一点也不在行。@EOF的要点是，它只是天真地将索引放入

imul

指令中。如果对代码进行优化，它可能会做得更好。没有解释为什么编译器不只是

mov dword ptr[rbp+4]，而是2

。@EOF想象它是

arr[10]。b

。它需要将

点的大小

乘以

10

，以获得数组元素的偏移量。@如果是

imul rax，rax，10

@Barmar：如果是

arr[10].b

，则这将是越界访问的未定义行为。别跟我耍花招，你一点也不在行。@EOF的要点是，它只是天真地将索引放入

imul

指令中。如果对代码进行了优化，它可能会做得更好。请尝试使用优化开关编译。我尝试过不使用优化和/02，但它仍然使用imul rax，rax，0。通过全面优化，我甚至无法让它实际向arr[0]写入任何内容，它将所有内容都存储为临时变量或类似的内容。您的VS似乎与我的不一样。这完全不会像预期的那样使用/O2生成代码。重新调整代码，使优化器无法删除分配，会产生预期的mov dword ptr[rsp+24小时]，2。imul仅在未优化的版本中生成。请尝试使用优化开关编译。我尝试过不使用优化和/02，但它仍然使用imul rax，rax，0。通过全面优化，我甚至无法让它实际向arr[0]写入任何内容，它将所有内容都存储为临时变量或类似的内容。您的VS似乎与我的不一样。这完全不会像预期的那样使用/O2生成代码。重新调整代码，使优化器无法删除赋值，将生成mov dword