Question

考虑以下C函数：

void f1(int i) 
{ 
    int j=i+a; 
}

int f2(int i) 
{
    return i+a; 
}

以汇编语言翻译（由讲师提供）：

#f1 translation :

subl $8, %esp 
movl 12(%esp), %eax 
movl %eax, 4(%esp) 
movl 4(%esp), %eax 
addl a, %eax 
movl %eax, (%esp) 
addl $8, %esp 
ret

#f2 translation :

subl $8, %esp 
movl 12(%esp), %eax 
movl %eax, 4(%esp) 
movl a, %eax 
movl %eax, (%esp) 
movl (%esp), %eax 
addl 4(%esp), %eax 
addl $8, %esp 
ret

我试图绘制并记下两个汇编代码的每一步，但我根本无法看到两者如何导致不同的C代码。

按照惯例，寄存器％eax 包含函数的返回值。如果我没弄错的话，寄存器％eax 在 BOTH 汇编代码的末尾包含值（i + a），尽管 f1 不返回任何内容。

1）为什么？究竟是什么告诉函数返回一个值？

此外，在这两个代码中，我们有两行，如下两行：

movl %eax, (%esp) 
movl (%esp), %eax

最后一个似乎是多余的， 2）或者不是吗？

Answer 1

如果ABI说EAX包含返回值，则返回某些内容的函数将返回值。如果函数没有返回任何内容，则寄存器可能包含任何内容。在这种情况下，它可能是相同的值，我没有阅读代码。

如果调用函数没有读取返回值，则该寄存器包含的内容无关紧要。所以关于调用者和被调用函数都是如此。他们必须遵守ABI。如果调用void函数，调用代码将永远不会尝试将该寄存器用作任何东西。

因此汇编代码中没有任何内容表示该函数返回了一些内容。它全部在C代码中。

至于2，MOV是多余的。这是因为你没有使用优化进行编译，所以编译器只会输出它想要的任何简单的东西，而且非常不理想。

Answer 2

如果您在启用优化的情况下查看编译器输出，则更容易理解差异：

gcc 5.3 with -O3 -m32 on the Godbolt Compiler Explorer：

int a = 1234;  // global, not static or const, so it has to get loaded from memory

void f1(int i) { int j=i+a; }
// 3 : warning: unused variable 'j' [-Wunused-variable]
    ret

int f2(int i) { return i+a; }
    movl    a, %eax         # load a
    addl    4(%esp), %eax   # add i from its arg-passing location on the stack
    ret

完全优化

f1，因为它没有外部可见效果（没有返回值，没有副作用）。当函数返回时，局部变量消失（超出范围），因此根本不需要计算它。（因为它不是volatile）

可能你的教授试图说明本地人如何存储在堆栈上。（C调用＆＃34;自动＆＃34;存储，而不是动态（malloc）或静态（全局和static）。）

gcc -O0太吵了，不能很好地说明这一点，尤其是它将args从返回地址复制到本地人的方式。

gcc -O0主要只是将每个C语句直接转换为asm，而不考虑函数的其余部分。而且，变量在语句之间存储/重新加载，而不是保持在寄存器中。（除非有时他们确实留在现场作为大表达的一部分）。

gcc -Og仅略微优化，并且相当好地对应于来源。它仍然将f1优化为空函数。 -O1也是如此。

困惑于简单的汇编代码（IA32）

2 个答案: