C++ 为什么icc为一个简单的main生成奇怪的程序集？

我有一个简单的建议：

启用优化的GCC和clang都可能生成2个指令二进制，但icc给出了奇怪的输出

     push      rbp                                           #2.1
     mov       rbp, rsp                                      #2.1
     and       rsp, -128                                     #2.1
     sub       rsp, 128                                      #2.1
     xor       esi, esi                                      #2.1
     mov       edi, 3                                        #2.1
     call      __intel_new_feature_proc_init                 #2.1
     stmxcsr   DWORD PTR [rsp]                               #2.1
     mov       eax, 14                                       #3.12
     or        DWORD PTR [rsp], 32832                        #2.1
     ldmxcsr   DWORD PTR [rsp]                               #2.1
     mov       rsp, rbp                                      #3.12
     pop       rbp                                           #3.12
     ret

---

我不知道为什么ICC选择将堆栈按2条缓存线对齐：

and       rsp, -128                                     #2.1
sub       rsp, 128                                      #2.1

那很有趣。二级缓存有一个相邻行预取器，它喜欢将成对的行（在128字节对齐的组中）拉入二级缓存。但main的堆栈框架通常不会被大量使用。可能在某些程序中分配了重要的变量。（这也解释了如何设置

rbp

，以保存旧的RSP，以便它可以在安定后返回。gcc在函数中使用rbp生成堆栈帧，并在函数中对齐该堆栈。）

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其余的原因是

main（）

是特殊的，ICC默认启用

-ffast math

。（这是英特尔“肮脏”的小秘密之一，它可以自动矢量化更多的浮点代码。）

这包括在

main

顶部添加代码，以设置MXCSR（SSE状态/控制寄存器）中的DAZ/FTZ位。有关这些位的更多信息，请参阅英特尔x86手册，但它们并不复杂：

• DAZ：非规范值为零：作为SSE/AVX指令的输入，非规范值被视为零

• FTZ：刷新到零：当舍入SSE/AVX指令的结果时，低于正常值的结果刷新到零

相关的：

（<强> ISO C++禁止程序调用回<代码>主（），因此编译器可以在

main

本身而不是在CRT启动文件中放置run-one-one-one-one-one-one-run-one-one-one-one-one-one-one-one-one-one-one-one-run-one-one-one-one-one-one-one-one-one-run-one-one-one-one-one-one-run-one-one-one-one-one-one-one-one-one-run-one-one-one-one-one-one-one-one-one-将FP add/mul设置为关联，而不同的时间表示它实际上不是。这与设置DAZ/FTZ完全无关）

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非规范在这里被用作次规范的同义词：具有最小指数和有效位的FP值，其中隐式前导位为0而不是1。i、 e.幅值小于最小可表示的标准化浮点/双精度的值

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产生次正常结果的指令可能会慢得多：为了优化延迟，某些硬件中的快速路径假设标准化结果，如果结果无法标准化，则需要微码辅助。使用

perf stat-e fp_assist.any

统计此类事件

来自Bruce Dawson的优秀FP系列文章：。此外：

Agner Fog进行了一些测试（见his），并为Haswell/Broadwell提供了报告：

下溢和低于正常值

当浮点运算接近极限时，会出现低于正常值的数字 下溢。在某些情况下，处理低于正常值的数字非常昂贵 因为低于正常值的结果是由微码处理的 例外情况

哈斯韦尔和布罗德韦尔的罚球时间约为124小时 所有情况下的循环，其中对正常数的操作给出 低于正常的结果。乘法也有类似的惩罚 介于正常数和次正常数之间，无论 结果正常或低于正常。添加一个正常值不会受到处罚 和一个低于正常值的数字，不管结果如何。没有处罚 对于溢出、下溢、无穷大或非数字结果

如果“齐平为零”，则可避免对低于正常值的数字进行处罚 模式和“非规范为零”模式均在MXCSR中设置 登记

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因此，在某些情况下，现代Intel CPU即使在低于正常值的情况下也可以避免处罚，但是

如果您将函数名更改为

main2

（或任何其他名称），代码将发生更改-这已成为常态。这意味着，

main

是icc编译器的特殊名称，它会在此处生成额外的特殊代码icc可能会为

main

生成模板代码，作为托管环境的一部分，不会得到优化。将

main

重命名为其他名称或尝试使用

-ffreestanding

main

获得特殊待遇。谢谢。如果你们中的任何一个想把你的评论放到A中，并解释为什么ICC对待不同的主题，我会接受A@ OrnSeHiSalOM：问题是关于C++程序。GOOBBIT链接显示，该源被编译为C++，而不是C.ICC将作为C程序发出相同的ASM（例如PASS <代码> -XC<代码>），但是任意地将标签更改为C是不合适的。我的回答已经提到了C++程序的规则：程序调用>代码>主代码>代码>。（ISO C有相同的规则，但您没有编辑我的答案以匹配您对问题的更改。）@OrenIsh：不过，您其余的编辑都很好。您能解释一下为什么您说主堆栈框架没有被大量使用。。。我假设从main调用的所有函数（不包括异步调用和启动新线程）都使用“main stack”，因此如果它们在128B对齐，但main不对齐，它们将不会对齐，因为stack frames stacks:）@nosenseal:是的，它们都使用主调用堆栈（除非启动新线程），但其他函数调用仅保持16字节对齐。我还没有详细研究ICC的

main

在进行

调用时是否实际对齐了RSP 128字节，或者它是否只是对齐了128字节，然后正常工作，保留了16字节的倍数。
and       rsp, -128                                     #2.1
sub       rsp, 128                                      #2.1