Iai*_*ist 7 c optimization gcc struct
首先,我正在为微控制器开发,因此RAM和ROM的使用是优先考虑的事项.
我意识到这可能是一个错误报告,或者不够具体.如果我在这里没有得到任何答案,我会这样提出.
我喜欢使用static const结构将堆栈结构初始化为默认值.在大多数情况下,默认结构都是零.我更喜欢使用static const结构而不是memset(memset或struct赋值,静态const赋值)
我目前的工具链是arm-none-eabi-gcc-4_7_3,通过优化编译Cortex M4目标-Os.
我注意到了以下几点; GCC产生不同的代码,如果我明确我的初始化static const结构以零比如果我不这么做(static const struct foo;VS static const struct foo = {0};).特别是,它将未初始化的static const结构分配给内存并执行复制操作.
这是一个代码示例:
struct foo {int foo; int bar;};
struct bar {int bar[20];};
static const struct foo foo1_init, foo2_init = {0};
static const struct bar bar1_init, bar2_init = {0};
extern struct foo foo1, foo2;
extern struct bar bar1, bar2;
void init_foo1(void)
{
foo1 = foo1_init;
}
void init_foo2(void)
{
foo2 = foo2_init;
}
void init_bar1(void)
{
bar1 = bar1_init;
}
void init_bar2(void)
{
bar2 = bar2_init;
}
编译,这会生成以下汇编程序列表(为简洁起见重新排列和修剪):
396 .section .bss.foo1_init,"aw",%nobits
397 .align 2
398 .set .LANCHOR0,. + 0
401 foo1_init:
402 0000 00000000 .space 8
402 00000000
40 .L2:
41 0010 00000000 .word .LANCHOR0
42 0014 00000000 .word foo1
55: **** foo1 = foo1_init;
32 .loc 1 55 0
33 0000 034A ldr r2, .L2
34 0002 044B ldr r3, .L2+4
35 0004 92E80300 ldmia r2, {r0, r1}
36 0008 83E80300 stmia r3, {r0, r1}
67 .L5:
68 000c 00000000 .word foo2
60: **** foo2 = foo2_init;
60 0000 024B ldr r3, .L5
61 0002 0022 movs r2, #0
62 0004 1A60 str r2, [r3, #0]
63 0006 5A60 str r2, [r3, #4]
389 .section .bss.bar1_init,"aw",%nobits
390 .align 2
391 .set .LANCHOR1,. + 0
394 bar1_init:
395 0000 00000000 .space 80
395 00000000
395 00000000
395 00000000
395 00000000
98 .L8:
99 0010 00000000 .word .LANCHOR1
100 0014 00000000 .word bar1
65: **** bar1 = bar1_init;
89 .loc 1 65 0
90 0002 0349 ldr r1, .L8
91 0004 0348 ldr r0, .L8+4
92 0006 5022 movs r2, #80
93 0008 FFF7FEFF bl memcpy
130 .L11:
131 0010 00000000 .word bar2
70: **** bar2 = bar2_init;
121 .loc 1 70 0
122 0002 0021 movs r1, #0
123 0004 5022 movs r2, #80
124 0006 0248 ldr r0, .L11
125 0008 FFF7FEFF bl memset
我们可以看到,foo2 = init_foo2和bar2 = init_bar2编译器优化了拷贝下来到存储零foo2直接或调用memset的bar2.
我们可以看到,foo1 = init_foo1和bar1 = init_bar1编译器执行明确的副本,加载,并从寄存器节约foo1和调用memcpy的foo2.
我有几个问题:
static const结构在GCC内部遵循与初始化结构相同的路径static const,因此产生相同的输出.C到汇编编译器都是C++编译器.hda*_*nte -1
我已经在 amd64 上进行了测试，令我惊讶的是，它看起来像是一致的行为（但我不知道这是否是一个错误）。gcc 将 foo1_init 和 bar1_init 放置在公共数据段中，或者由操作系统 (.bss) 初始化为零的值段。foo2_init 和 bar2_init 被放入只读段 (.rodata) 中，就好像它们是非零初始化值一样。使用 -O0 可以看到这一点。因为您没有使用操作系统，所以操作系统初始化部分由 gcc 和/或链接器手动初始化，然后进行复制。gcc 通过创建直接 memset 并消除无效的 *2_init 变量来优化 rodata 值。不过，clang 同样优化了这两种情况。
以下是 gcc 输出（-O0）：
.file "defs.c"
.local foo1_init
.comm foo1_init,8,8
.section .rodata
.align 8
.type foo2_init, @object
.size foo2_init, 8
foo2_init:
.zero 8
.local bar1_init
.comm bar1_init,80,32
.align 32
.type bar2_init, @object
.size bar2_init, 80
bar2_init:
.zero 80
.text
.globl init_foo1
.type init_foo1, @function
init_foo1:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
movq foo1_init(%rip), %rax
movq %rax, foo1(%rip)
nop
popq %rbp
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size init_foo1, .-init_foo1
.globl init_foo2
.type init_foo2, @function
init_foo2:
.LFB1:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
movq $0, foo2(%rip)
nop
popq %rbp
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE1:
.size init_foo2, .-init_foo2
.globl init_bar1
.type init_bar1, @function
init_bar1:
.LFB2:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
movq bar1_init(%rip), %rax
movq %rax, bar1(%rip)
movq bar1_init+8(%rip), %rax
movq %rax, bar1+8(%rip)
movq bar1_init+16(%rip), %rax
movq %rax, bar1+16(%rip)
movq bar1_init+24(%rip), %rax
movq %rax, bar1+24(%rip)
movq bar1_init+32(%rip), %rax
movq %rax, bar1+32(%rip)
movq bar1_init+40(%rip), %rax
movq %rax, bar1+40(%rip)
movq bar1_init+48(%rip), %rax
movq %rax, bar1+48(%rip)
movq bar1_init+56(%rip), %rax
movq %rax, bar1+56(%rip)
movq bar1_init+64(%rip), %rax
movq %rax, bar1+64(%rip)
movq bar1_init+72(%rip), %rax
movq %rax, bar1+72(%rip)
nop
popq %rbp
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE2:
.size init_bar1, .-init_bar1
.globl init_bar2
.type init_bar2, @function
init_bar2:
.LFB3:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
movl $bar2, %eax
movl $80, %ecx
movl $0, %esi
movq %rsi, (%rax)
movl %ecx, %edx
addq %rax, %rdx
addq $8, %rdx
movq %rsi, -16(%rdx)
leaq 8(%rax), %rdx
andq $-8, %rdx
subq %rdx, %rax
addl %eax, %ecx
andl $-8, %ecx
movl %ecx, %eax
shrl $3, %eax
movl %eax, %ecx
movq %rdx, %rdi
movq %rsi, %rax
rep stosq
nop
popq %rbp
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE3:
.size init_bar2, .-init_bar2
.ident "GCC: (GNU) 6.3.1 20170306"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
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