Question

我编写了一个简单的C ++函数来检查编译器优化：

bool f1(bool a, bool b) {
    return !a || (a && b);
}

之后我检查了Rust中的等价物：

fn f1(a: bool, b: bool) -> bool {
    !a || (a && b)
}

我使用godbolt检查汇编程序输出。

C ++代码的结果（由clang -O3标志编译）如下：

f1(bool, bool):                                # @f1(bool, bool)
    xor     dil, 1
    or      dil, sil
    mov     eax, edi
    ret

Rust等效的结果要长得多：

example::f1:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov al, sil
  mov cl, dil
  mov dl, cl
  xor dl, -1
  test dl, 1
  mov byte ptr [rbp - 3], al
  mov byte ptr [rbp - 4], cl
  jne .LBB0_1
  jmp .LBB0_3
.LBB0_1:
  mov byte ptr [rbp - 2], 1
  jmp .LBB0_4
.LBB0_2:
  mov byte ptr [rbp - 2], 0
  jmp .LBB0_4
.LBB0_3:
  mov al, byte ptr [rbp - 4]
  test al, 1
  jne .LBB0_7
  jmp .LBB0_6
.LBB0_4:
  mov al, byte ptr [rbp - 2]
  and al, 1
  movzx eax, al
  pop rbp
  ret
.LBB0_5:
  mov byte ptr [rbp - 1], 1
  jmp .LBB0_8
.LBB0_6:
  mov byte ptr [rbp - 1], 0
  jmp .LBB0_8
.LBB0_7:
  mov al, byte ptr [rbp - 3]
  test al, 1
  jne .LBB0_5
  jmp .LBB0_6
.LBB0_8:
  test byte ptr [rbp - 1], 1
  jne .LBB0_1
  jmp .LBB0_2

我也尝试使用-O选项，但输出为空（删除未使用的函数）。

我故意不使用任何库以保持输出清洁。请注意，clang和rustc都使用LLVM作为后端。什么解释了这个巨大的输出差异如果它只是禁用 - 优化 - 切换问题，我怎样才能看到来自rustc的优化输出？

Answer 1

使用编译器标志-O（and with an added pub）进行编译，得到此输出（Link to Godbolt）：

push    rbp
mov     rbp, rsp
xor     dil, 1
or      dil, sil
mov     eax, edi
pop     rbp
ret

一些事情：

为什么它仍然比C ++版本更长？

Rust版本正好有三个指令：
```
push    rbp
mov     rbp, rsp
[...]
pop     rbp
```
这些是管理所谓的帧指针或 base 指针（rbp）的指令。这主要是为了获得良好的堆栈跟踪。如果您通过-fno-omit-frame-pointer，you get the same result为C ++版本禁用它。请注意，由于我haven't found a comparable option for the clang compiler，因此使用g++代替clang++。
为什么Rust不会省略帧指针？

实际上确实如此。但Godbolt为编译器添加了一个保留帧指针的选项。您可以阅读更多有关完成此操作的原因here。如果使用rustc -O --crate-type=lib foo.rs --emit asm -C "llvm-args=-x86-asm-syntax=intel"在本地编译代码，则会得到以下输出：
```
f1:
    xor dil, 1
    or  dil, sil
    mov eax, edi
    ret
```
正是 C ++版本的输出。

你可以＆＃34;撤消＆＃34; Godbolt通过passing -C debuginfo=0 to the compiler做了什么。
为什么-O代替--release？

Godbolt直接使用rustc代替cargo。 --release标志是cargo的标志。要在rustc上启用优化，您需要传递-O或-C opt-level=3（或0到3之间的任何其他级别）。

Answer 2

使用godbolt中的http://steamcommunity.com/my/badges进行编译：

-C opt-level=3

看起来与C ++版本相当。有关详细说明，请参阅Lukas Kalbertodt's answer。

注意：我必须使函数example::f1: push rbp mov rbp, rsp xor dil, 1 or dil, sil mov eax, edi pop rbp ret停止编译器将其优化为空，因为它未被使用。

Answer 3

要获得相同的asm代码，您需要禁用调试信息 - 这将删除帧指针推送。

-C opt-level=3 -C debuginfo=0（https://godbolt.org/g/vdhB2f）

Answer 4

它没有（实际差异比问题中显示的要小得多）。我很惊讶没有人检查过C ++输出：

godbolt C++ x64 clang 4.0, no compiler options

godbolt Rust 1.18, no compiler options

为什么这段代码比同等的C ++ / Clang生成更多的程序集？

4 个答案: