C++ 编译器在eax上来回生成mov

为什么在

idiv

之后前后移动

eax

gcc也有类似的行为，所以这似乎是有意的

具有

-O3-march=native

的gcc符合规范要求

test1(int, int):                             # @test1(int, int)
        cmp     edi, esi
        jl      .LBB0_1
        mov     eax, esi
        ret
.LBB0_1:
        mov     eax, edi
        cdq
        idiv    esi
        mov     esi, eax
        mov     eax, esi  # moving eax back and forth
        ret

---

这不是一个完整的谜题解决方案，但应该能提供一些线索

如果没有

\u内置的\u expect

，clang会生成：

test1(int, int):
        mov     r8d, esi
        cmp     edi, esi
        jl      .L4
        mov     eax, r8d
        ret
.L4:
        mov     eax, edi
        cdq
        idiv    esi
        mov     r8d, eax
        mov     eax, r8d  #back and forth mov
        ret

虽然寄存器分配在这里仍然很奇怪，但至少有意义：如果执行分支，则

ecx

中

b

的值将作为返回值转移到

eax

。如果未进行除法，除法结果（在

eax

中）必须传输到

ecx

中，以便与其他情况下的结果位于同一寄存器中

---

可能是

\uuuu内置的expect

使编译器相信在特殊情况下，分支在编译过程的后期执行，孤立了

.LBB1\u2

标签，并导致它最终从程序集中消失。

idiv esi

是32位操作数大小，所以EAX已经是零扩展来填充RAX。因此，复制到ESI或R8D并返回对EAX中的值没有影响。（而且调用约定不需要对64位进行零扩展或符号扩展；32位类型在32位寄存器中返回，可能的垃圾在32位上限中。）

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这看起来纯粹是一个遗漏的优化。（也没有微体系结构性能原因说明这是一件好事。）

我不认为这是有意的。似乎

expect

混淆了两个编译器。@geza我发现两个编译器不太可能有相同的问题。如果删除expect，您可以看到额外移动的来源。有趣的是，如果分支不在代码中，编译器不会发出任何移动。查看我的答案，了解编译器是如何得到这个想法的。有趣的是，可能在某一点上，这些指令之间有一个基本的块边界。Clang的输出将注释放在不是分支目标的基本块边界上，如

#%bb.2:

，但是如果这个假设是正确的，那么必须在这个遗漏的优化被确定之后才能确定。我们在mov指令之间看不到

%bb

注释，因此至少在最终asm输出时，clang知道这不是bb边界。@PeterCordes如果关闭标签筛选，孤立标签实际上就在那里。添加

volatile int i=0在
返回b之前
避免了gcc和clang都错过的优化（代价是在红色区域中建立一个存储，所以您实际上不希望这样）。但它不会改变整体功能布局。
test1(int, int):
        mov     r8d, esi
        cmp     edi, esi
        jl      .L4
        mov     eax, r8d
        ret
.L4:
        mov     eax, edi
        cdq
        idiv    esi
        mov     r8d, eax
        mov     eax, r8d  #back and forth mov
        ret

test2(int, int):                             # @test2(int, int)
        mov     ecx, esi
        cmp     edi, esi
        jge     .LBB1_2
        mov     eax, edi
        cdq
        idiv    ecx
        mov     ecx, eax
.LBB1_2:
        mov     eax, ecx
        ret