Bagaimanakah Pilihan Pengkompil C/C Boleh Mengoptimumkan Penggunaan Tindanan dengan Arahan Tekan dan Pop?

Pilihan Pengkompil C/C untuk Mengoptimumkan Penggunaan Tindanan dengan Arahan Tekan dan Pop

Pengenalan

Dalam C/C , apabila bekerja dengan pembolehubah tempatan, pengkompil biasanya menggunakan bingkai tindanan untuk mengurus peruntukan ingatan. Walau bagaimanapun, menggunakan arahan tolak dan pop untuk tujuan ini boleh menghasilkan kod yang lebih padat dan berkemungkinan lebih pantas. Memahami faedah dan had kedua-dua pendekatan adalah penting untuk mengoptimumkan penggunaan tindanan.

Faedah Push/Pop untuk Pembolehubah Setempat

• Pengurangan Saiz Kod : Arahan tekan/pop lebih padat berbanding sub/mov, terutamanya untuk yang kecil nilai.
• Potensi Peningkatan Prestasi: Pada CPU moden, menggunakan arahan tekan/pop boleh mengelakkan uops penyegerakan tindanan tambahan, mengakibatkan potensi peningkatan kelajuan.

Penyusun dengan Pengoptimuman Tekan/Pop

Semua pengkompil x86 moden menyokong arahan push/pop untuk mengoptimumkan penggunaan tindanan:

• Clang dan ICC gunakan push/pop secara lalai untuk pembolehubah setempat.
• GCC menawarkan pilihan penalaan (-mtune=haswell) untuk mendayakan pengoptimuman push/pop.
• MSVC juga menyokong push/pop tetapi menyimpan ruang tindanan tambahan untuk konvensyen panggilan Windows x64.

Kod Contoh

Untuk menggambarkan perbezaannya, pertimbangkan perkara berikut kod:

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

Dengan pengoptimuman push/pop, kod ini dikompil kepada:

    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

Tanpa pengoptimuman push/pop, ia dikompil kepada:

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

Pertimbangan

Walaupun pengoptimuman push/pop boleh bermanfaat, adalah penting untuk mengetahui potensi kelemahan:

• Penjajaran Tindanan: Arahan tolak mesti mengekalkan penjajaran tindanan 16 bait, yang mungkin memerlukan pelapik.
• Mencampurkan Tekan/Pop dengan Pengalamatan RSP: Mencampurkan push/pop dengan pengalamatan berasaskan RSP boleh memperkenalkan uops penyegerakan tindanan tambahan pada CPU Intel.
• Pengecualian dan Nyahpepijat: Manipulasi bingkai tindanan bukan standard mungkin mengganggu pelepasan dan penyahpepijatan maklumat.

Kesimpulan

Penyusun C/C menawarkan sokongan untuk pengoptimuman push/pop, yang boleh menghasilkan kod yang lebih padat dan berkemungkinan lebih pantas. Walau bagaimanapun, pertimbangan yang teliti terhadap penjajaran tindanan, mod menangani dan potensi kelemahan adalah penting untuk pelaksanaan yang berkesan. Dengan memanfaatkan arahan tolak/pop dengan berkesan, pembangun boleh meningkatkan kecekapan kod mereka sambil mengimbangi prestasi dan kebolehselenggaraan.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Pilihan Pengkompil C/C Boleh Mengoptimumkan Penggunaan Tindanan dengan Arahan Tekan dan Pop?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!