Question

在neovim项目中，我们使用了一些标准但未在所有目标平台上实现的功能。值得注意的是，stpcpy以及很快mempcpy。 Currently we're solving that by supplying and using our own x variants of these functions

一个例子：

char *xstpcpy(char *restrict dst, const char *restrict src)
  FUNC_ATTR_NONNULL_RET FUNC_ATTR_WARN_UNUSED_RESULT FUNC_ATTR_NONNULL_ALL
{
  const size_t len = strlen(src);
  return (char *)memcpy(dst, src, len + 1) + len;
}

然而，这仍然不是完全最优的，因为一些编译器（如gcc）知道这些函数的标准版本是什么，并且在给定足够的上下文时可以产生更好的代码：gcc code for stpcpy builtin。

我已经考虑过将#ifdef警卫放在他们周围，只有当他们没有被定义时才应该由我们提供，并且我们应该开始使用常规名称（stpcpy代替xstpcpy）。但在这一点上，这将是一个更具侵略性的变化。我的问题是，如果我能告知gcc，xstpcpy与stpcpy完全相同？

P.S。：一个相关问题：是否有一个标志，例如-std=c99，它强制gcc / clang发出对标准函数的调用，无论如何？我似乎记得这样的事情，但现在找不到它的参考。如果-std=c99确实禁用了内置扩展，我会知道如何在保留-std=c99的同时启用内置扩展。

编辑：由于一切似乎都有点模糊，我一直在尝试一些事情。首先，代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const char str[] = "we have stpcpy";

    printf("static\n");
    {
        char p1[256];
        char p2[256];

        char *end1 = stpcpy(p1, str);
        char *end2 = (stpcpy)(p2, str);

        printf("static using stpcpy?\np1 = %s (end = %p)\np2 = %s (end = %p)\n",
                p1, end1, p2, end2);
    }

    return 0;
}

结果（我在OSX上，但是godbolt表明它在linux上类似）：

命令行：gcc-4.9 -O3 -save-temps -march=native stpcpy.c -o stpcpy gcc 4.9似乎代替stpcpy_chk行发出了对stpcpy()的调用，而代替_stpcpy行发出了常规(stpcpy)()（libc调用）。由于mempcpy builtin code in the gcc codebase made最初让我相信，我原本希望gcc将其降低为stpcpy。

命令行：clang -O3 -save-temps -march=native stpcpy.c -o stpcpy（XCode clang 3.4） Clang或多或少地具有我期望从gcc中获得的行为。它完全优化了对stpcpy的调用。像这样创建asm：

leaq    -258(%rbp), %rdx
movabsq $34182044572742432, %rax ## imm = 0x79706370747320
movq    %rax, -265(%rbp)
movabsq $2334402142592329079, %rcx ## imm = 0x2065766168206577
movq    %rcx, -272(%rbp)

而不是调用_stpcpy。

我想知道我是否可以让gcc-4.9做我想做的事。使用具有不同版本的godbolt，我无法使用gcc创建与clang一样的代码。

Answer 1

我不知道stpcpy的内置函数是如何工作的，但对于memcpy，它要求大小为编译时常量且小于或等于8192字节。如果您的代码符合这两个要求（并且您不使用-fno-builtin），GCC将使用内置memcpy。我不知道如何强制它将builtin用于更大的尺寸。

要停用内置版，您可以使用-fno-builtin。但是，-fno-builtin only seems to work for GCC 4.9.x。

编辑：要使用内置-std=c99使用__builtin_memcpy。我只是尝试了这个并查看了assemlby。使用memcpy来电memcpy。使用__builtin_memcpy直接构建内存副本。但是，如果您将大小设置为大于8192，则会调用memcpy函数。它与使用-std=gnu99相同。

Answer 2

根据定义，内置函数不是用户定义的。

你可以使用例如

#ifdef HAVE_STPCPY
#define xstpcpy stpcpy
#else
char *xstpcpy(char *restrict dst, const char *restrict src);
#endif

在您的头文件中，前提是您HAVE_*定义了由configure定义的宏。这将允许编译器在合理的情况下使用内置函数。

对于-std=c99 - C99没有stpcpy，它是glibc特定函数。您可能使用隐式声明对其进行了测试。 gcc如果原型不同，则无法确定函数是内置替换的候选函数。它是许多问题之一的隐式声明介绍。

Answer 3

这可以通过定义与您的函数同名的宏来完成，即使在使用-fno-builtin或-ffreestanding进行编译时也可以使用，如果您想避免在其余函数上使用内置函数。< / p>

例如：

#define strlen __builtin_strlen
//or
#define strlen(...) __builtin_strlen(__VA_ARGS__)

注意：如果您将其命名为my_strlen()，则可以向strlen添加弱别名，以允许strlen被实际的strlen()函数覆盖（如果存在）

如果值可以在编译时计算，它将减少为常量。如果它不能减少到常数，那么它将：

将呼叫替换为自己的优化版本（如果有）
回退到您的版本

strlen确实有内置替换（repne scazb变体），但是我不确定是否有办法（除了将其从编译器中删除）以获得常量检查代码替换

编辑：添加宏以检查内置

#ifdef __clang__
    #define HAS(...) __has_builtin(__VA_ARGS__)
#elif defined __GNUC__ //assume gcc ... (where the list came from)
    #define HAS(...) 1
#else
    #define HAS(...) 0
#endif
#if HAS(__builtin_stpcpy)
    #define stpcpy __builtin_stpcpy
#endif

使gcc / clang识别内置函数

3 个答案: