C++ 为什么vs c++;2010编译器为类似函数生成不同的汇编代码
所以最近我在考虑strcpy,然后回到K&R,在那里它们将实现显示为C++ 为什么vs c++;2010编译器为类似函数生成不同的汇编代码,c++,c,assembly,C++,C,Assembly,所以最近我在考虑strcpy,然后回到K&R,在那里它们将实现显示为 while (*dst++ = *src++) ; 但我错误地将其转录为: while (*dst = *src) { src++; //technically could be ++src on these lines dst++; } 无论如何,这让我思考编译器是否真的会为这两者生成不同的代码。我最初的想法是,它们应该几乎相同,因为src和dst是递增的,但从未使用过。我想编译器应该知道,不要试图在生
while (*dst++ = *src++) ;
但我错误地将其转录为:
while (*dst = *src)
{
src++; //technically could be ++src on these lines
dst++;
}
无论如何,这让我思考编译器是否真的会为这两者生成不同的代码。我最初的想法是,它们应该几乎相同,因为src和dst是递增的,但从未使用过。我想编译器应该知道,不要试图在生成的机器代码中将它们作为“变量”保留
使用VS 2010 C++ +SP1构建的32位释放模式(/O2),得到了上述两种化身的DIS汇编代码。为了防止函数本身直接引用输入并被内联,我为每个函数创建了一个dll。我省略了所产生的ASM的序言和尾声
while (*dst++ = *src++)
6EBB1003 8B 55 08 mov edx,dword ptr [src]
6EBB1006 8B 45 0C mov eax,dword ptr [dst]
6EBB1009 2B D0 sub edx,eax //prepare edx so that edx + eax always points to src
6EBB100B EB 03 jmp docopy+10h (6EBB1010h)
6EBB100D 8D 49 00 lea ecx,[ecx] //looks like align padding, never hit this line
6EBB1010 8A 0C 02 mov cl,byte ptr [edx+eax] //ptr [edx+ eax] points to char in src :loop begin
6EBB1013 88 08 mov byte ptr [eax],cl //copy char to dst
6EBB1015 40 inc eax //inc src ptr
6EBB1016 84 C9 test cl,cl // check for 0 (null terminator)
6EBB1018 75 F6 jne docopy+10h (6EBB1010h) //if not goto :loop begin
;
上面我对代码进行了注释,本质上是一个单循环,只有一个null检查和一个内存拷贝
现在让我们看看我的错误版本:
while (*dst = *src)
6EBB1003 8B 55 08 mov edx,dword ptr [src]
6EBB1006 8A 0A mov cl,byte ptr [edx]
6EBB1008 8B 45 0C mov eax,dword ptr [dst]
6EBB100B 88 08 mov byte ptr [eax],cl //copy 0th char to dst
6EBB100D 84 C9 test cl,cl //check for 0
6EBB100F 74 0D je docopy+1Eh (6EBB101Eh) // return if we encounter null terminator
6EBB1011 2B D0 sub edx,eax
6EBB1013 8A 4C 02 01 mov cl,byte ptr [edx+eax+1] //get +1th char :loop begin
{
src++;
dst++;
6EBB1017 40 inc eax
6EBB1018 88 08 mov byte ptr [eax],cl //copy above char to dst
6EBB101A 84 C9 test cl,cl //check for 0
6EBB101C 75 F5 jne docopy+13h (6EBB1013h) // if not goto :loop begin
}
在我的版本中,我看到它首先将第0个字符复制到目标,然后检查null,最后进入循环,再次检查null。因此循环基本上保持不变,但现在它处理循环之前的第0个字符。与第一种情况相比,这当然是次优的
我想知道是否有人知道为什么编译器被阻止生成与第一个示例相同(或几乎相同)的代码。这是ms编译器特有的问题还是可能与我的编译器/链接器设置有关
这是完整的代码,2个文件(1个函数替换另一个)
因为在第一个示例中,即使src开始指向空字符,post增量也总是发生。在相同的起始情况下,第二个示例不会增加指针。当然,编译器还有其他选项。gcc-4.5.1使用-O1生成“复制第一个字节,然后输入循环(如果不是0)”。与-O2和-O3一起,它产生
.LFB0:
.cfi_startproc
jmp .L6 // jump to copy
.p2align 4,,10
.p2align 3
.L4:
addq $1, %rdi // increment pointers
addq $1, %rsi
.L6: // copy
movzbl (%rdi), %eax // get source byte
testb %al, %al // check for 0
movb %al, (%rsi) // move to dest
jne .L4 // loop if nonzero
rep
ret
.cfi_endproc
这与K&R循环产生的结果非常相似。我不能说这是否真的更好,但它看起来更好
除了跳入循环外,K&R循环的指令完全相同,只是顺序不同:
.LFB0:
.cfi_startproc
.p2align 4,,10
.p2align 3
.L2:
movzbl (%rdi), %eax // get source byte
addq $1, %rdi // increment source pointer
movb %al, (%rsi) // move byte to dest
addq $1, %rsi // increment dest pointer
testb %al, %al // check for 0
jne .L2 // loop if nonzero
rep
ret
.cfi_endproc
您的第二个代码不会“再次检查null”。在第二个版本中,循环体与edx+eax+1
地址处的字符一起工作(请注意+1
部分),这将是数字1、2、3等字符。开场白代码使用字符号0。这意味着,正如您所相信的那样,代码不会对同一个字符进行两次检查。那里没有“再次”
第二个代码是一个更加复杂的机器人(循环的第一次迭代有效地从中退出),因为正如已经解释过的,它的功能是不同的。指针的最终值在您的第一个版本和第二个版本之间有所不同。请发布您开始使用的全部C代码?由于src&dst的声明,可能会有所不同,但我无法知道。您删除的汇编程序前置码是否相同?如果是,则无需粘贴。在这两种情况下,这都是完整的代码,除了尾声和序言。这两个函数的声明都是u declspec(dllexport)void docopy(char*src,char*dst)。这是一种糟糕的编码风格,因为许多读者会将表达式中的“=”视为“==”@ThomasMatthews的拼写错误。这是K&R中给出的
strcpy()
的实现。你听说过吗?在任何情况下,OP都清楚地表明这不是他的代码行。@Pascal Cuoq:我知道这种模式。仅仅因为它在K&R中并不意味着它是好的风格。看看国际模糊C代码大赛的获奖者。另外,K&R的一些款式节省了印刷费。啊,我明白你的意思,我倾向于接受你的答案。编译器难道不能看到dst和src被递增在这里没有区别吗?因为它们除了在while中的复制和比较上下文中使用外,没有被使用,并且基本上使逻辑与第一个示例相同?理论上,如果src
和dst
是本地的,并且在循环后不再使用,那么是的,优化器可以做出这样的假设。也许一个更激进的优化器可以做到这一点。另一方面,优化器没有“其他”版本可供比较。对于第二个源代码,实际上没有什么可以暗示它可以为效率增加“额外”的增量@AShelly我认为你是对的,也许编译器出于某种原因过于谨慎。有趣的是,如果我在gcc-4.4.4上以64位编译,我会看到与你描述的相同的行为。但是,在32位(-m32-O3)中,它会生成“复制第一个字节,如果不是0,则进入循环”。可能更多64位寄存器的可用性在这里会有所不同?很好。事实上,对于-m32,4.5.1还复制循环外的第一个字节,并使用%eax
作为偏移量,movzbl 1(%ecx,%eax),%edx;movb%dl,1%(ebx,%eax);添加1,%eax
而不是像在64位模式中那样直接递增指针。您可以检查VS编译器生成的64位代码吗?如果其行为类似,则很可能是架构问题。只需在VS上检查64位,它仍会执行“复制第一个字节,如果不是0,则进入循环”。
.LFB0:
.cfi_startproc
.p2align 4,,10
.p2align 3
.L2:
movzbl (%rdi), %eax // get source byte
addq $1, %rdi // increment source pointer
movb %al, (%rsi) // move byte to dest
addq $1, %rsi // increment dest pointer
testb %al, %al // check for 0
jne .L2 // loop if nonzero
rep
ret
.cfi_endproc