Question

我在鬼混C，我意识到，按权利，如果我声明了一堆寄存器变量，值会不会被覆盖？从组装中可以看出，微处理器中没有大量寄存器，不足以满足我所创建的需求。 C如何保留所有值？

Answer 1

不要求所有用register声明的变量必须保存在CPU寄存器中。

这是C标准所说的：

声明具有存储类的对象的标识符说明符寄存器建议对对象的访问与可能。这些建议有效的程度是实现定义的。

参考：ISO C11 N1570 draft，第6.7.1节第6段。请注意，它甚至都没有提到CPU寄存器。

合格的编译器可以简单地忽略所有register关键字（除了对获取register对象的地址施加一些限制之外）。

实际上，大多数编译器将尽可能简单地在CPU寄存器中放置尽可能多的register变量。

事实上，现代优化的编译器在寄存器分配方面可能比大多数程序员都要好-尤其是因为每次修改后重新编译程序时，它们都可以重新计算寄存器映射。

如今，人们普遍认为register关键字并不能带来太多好处。

Answer 2

旧的编译器将为register变量分配尽可能多的寄存器（在某些情况下，该数字为0），并在堆栈上分配其余变量。

现代编译器通常会忽略register关键字。他们采用了复杂的寄存器分配器，它们会自动在寄存器中保留尽可能多的变量。

您可以依靠的register的唯一作用是，如果您尝试获取寄存器变量的地址，则会收到一条诊断消息。否则，注册变量的行为就像自动变量一样。

Answer 3

register提示编译器可以将变量保存在寄存器中。由于显而易见的原因，您不能强迫编译器使用比目标体系结构更多的寄存器。

在C中，register关键字仅表示无法获取变量的地址。这样可以阻止您执行任何阻止编译器将其保存在寄存器中的操作，但又不要求将其保存在寄存器中。

来自https://en.cppreference.com/w/c/language/storage_duration

寄存器说明符仅适用于在块范围内声明的对象，包括函数参数列表。它指示自动存储持续时间，并且没有链接（这是此类声明的默认设置），但还提示优化器在可能的情况下将此变量的值存储在CPU寄存器中。不管是否进行这种优化，声明为register的变量都不能用作操作符地址的参数，不能使用alignas（因为C11），并且寄存器数组不能转换为指针。

多年来，它实际上并没有做任何事情：优化编译器已经尽可能将vars保留在regs中。对于全局变量或已获取其地址的var，则可能仅用于函数的一部分，如果无法优化变量，则将结果存储回内存中。

BTW，register在C ++中已正式弃用，而C ++ 17实际上已将其从语言中删除。 https://en.cppreference.com/w/cpp/language/storage_duration。

相关：GNU C具有register int foo asm("eax");（或任何其他寄存器），但即使被用作内联asm语句的操作数，也只有保证起作用用于局部变量。在当前的GCC版本中，确实会导致编译器使用该寄存器作为变量，除非它需要通过函数调用或其他任何方式将其溢出/重新加载到堆栈内存中。

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Local-Register-Variables.html

但是在GNU C中，您可以使用 global 寄存器变量，其中寄存器在程序的整个生命周期中都专用于全局变量，这不利于不使用该变量的代码的优化。这是一个有趣的选择，但不是您应该使用的选择。

Answer 4

C旨在允许编译器在解析函数时为其生成汇编代码，而不必阅读整个函数，对其进行检查，然后再生成代码。编译器已对程序进行了以下分析：

int test(void)
{
  int x=0,y=0;
  int *p = &y;

  while(x < 10)
  {
    x++;
    foo();
    x++;
    *p *= 3;
    x++;
    bar();
    ...

无法知道x的值是否可以在对foo的调用和/或对*p的操作期间安全地保存在寄存器中，或者是否可以foo可以更改x的值。

使用register关键字的目的是有效地告诉编译器，在所有调用指针的函数调用或操作中，将对象的值保存在寄存器中是安全的。即使还没有看到代码可以处理对象的所有操作。即使在今天，即使将对象的地址传递给嵌套函数都没有违反约束，这种含义也可能有用，但是允许编译器假定在使用命名对象左值的任何上下文中，所有操作都将涉及命名-对象左值。如果从不使用对象的地址，则不需要使用限定符来提出这样的假设，但是如果对象的地址被采用但在涉及该对象的冲突操作中不存在，则可以使用这样的限定符否则将没有编译器信息。

Answer 5

变量通常存储在堆栈中。也就是说，一块内存。通常，将变量的值加载到寄存器中进行操作，如果要操作另一个变量，则将其移回堆栈（保存）。通常，变量甚至都没有加载到寄存器中，而是在堆栈上进行操作。

如此有限的寄存器数怎么会有这么多的寄存器变量？

5 个答案: