Comment les options du compilateur C/C peuvent-elles optimiser l'utilisation de la pile avec les instructions Push et Pop ?

Options du compilateur C/C pour optimiser l'utilisation de la pile avec les instructions Push et Pop

Introduction

En C/C, lorsqu'ils travaillent avec des variables locales, les compilateurs utilisent généralement des cadres de pile pour gérer l'allocation de mémoire. Cependant, l’utilisation d’instructions push et pop à cette fin peut donner lieu à un code plus compact et potentiellement plus rapide. Comprendre les avantages et les limites des deux approches est crucial pour optimiser l'utilisation de la pile.

Avantages du Push/Pop pour les variables locales

• Réduction de la taille du code : Les instructions push/pop sont plus compactes que leurs homologues sub/mov, en particulier pour les petits valeurs.
• Amélioration potentielle des performances : Sur les processeurs modernes, l'utilisation d'instructions push/pop peut éviter des opérations supplémentaires de synchronisation de la pile, ce qui entraîne des gains de vitesse potentiels.

Compilateurs avec optimisation Push/Pop

Tous les compilateurs x86 modernes prennent en charge Instructions push/pop pour optimiser l'utilisation de la pile :

• Clang et ICC utilisent push/pop par défaut pour les variables locales.
• GCC propose des options de réglage (-mtune=haswell) pour activer le push/pop optimisation.
• MSVC prend également en charge le push/pop mais réserve un espace de pile supplémentaire pour la convention d'appel Windows x64.

Exemple de code

Pour illustrer la différence, considérons le code suivant :

void foo() {
    int a = 1, b = 2;
    extfunc(&a, &b);
}

Avec l'optimisation push/pop, ce code se compile en :

    push    2
    lea     rdi, [rsp + 4]
    mov     dword ptr [rdi], 1
    mov     rsi, rsp                # special case for lea rsi, [rsp + 0]
    call    extfunc(int*, int*)
    pop     rax
    ret

Sans optimisation push/pop, il se compile en :

    sub     rsp, 8
    mov     dword ptr [rsp+8], eax
    mov     dword ptr [rsp+4], ecx
    mov     dword ptr [rsp], edx
    ...
    add     rsp, 8

Considérations

Pendant que push/pop l'optimisation peut être bénéfique, il est important d'être conscient du potentiel inconvénients :

• Alignement de la pile :Les instructions Push doivent maintenir un alignement de pile de 16 octets, ce qui peut nécessiter un remplissage.
• Mélanger Push/Pop avec RSP Adressage : Le mélange push/pop avec un adressage basé sur RSP peut introduire des opérations de synchronisation de pile supplémentaires sur Intel Processeurs.
• Exceptions et débogage :La manipulation non standard du cadre de pile peut interférer avec les informations de déroulement et de débogage.

Conclusion

Les compilateurs C/C prennent en charge l'optimisation push/pop, ce qui peut donner lieu à un code plus compact et potentiellement plus rapide. Cependant, un examen attentif de l’alignement de la pile, des modes d’adressage et des inconvénients potentiels est crucial pour une mise en œuvre efficace. En exploitant efficacement les instructions push/pop, les développeurs peuvent améliorer l'efficacité de leur code tout en équilibrant performances et maintenabilité.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!