为什么C中的静态局部变量重新加载？

Question

我发现了一个关于局部静态变量的有趣行为.编译器每次尝试重新加载它们.下面是代码示例.

extern void extern_proc(int a, int b);
void a_proc_s() {
    static int a_var = 0;
    a_var++;
    extern_proc(a_var, 1);
    extern_proc(a_var, 2);
    extern_proc(a_var, 3);
    extern_proc(a_var, 4);
    extern_proc(a_var, 5);
    extern_proc(a_var, 6);
}
void a_proc_r() {
    static int a_var = 0;
    register int r_var = ++a_var;
    extern_proc(r_var, 1);
    extern_proc(r_var, 2);
    extern_proc(r_var, 3);
    extern_proc(r_var, 4);
    extern_proc(r_var, 5);
    extern_proc(r_var, 6);
}

该函数a_proc_s将尝试a_var从每次调用的内存重新加载extern_proc.该函数a_proc_r将使用寄存器中的本地副本.为什么编译器不能在前一个函数中优化此负载？

下面是来自x86_64汇编程序的有趣片段.它与其他架构类似.

;Fragment for a_proc_s
movl    a_proc_s.a_var(%rip), %edi
movl    $2, %esi
callq   extern_proc
movl    a_proc_s.a_var(%rip), %edi
movl    $3, %esi
callq   extern_proc

;Fragment for a_proc_r
movl    $2, %esi
movl    %ebx, %edi
callq   extern_proc
movl    $3, %esi
movl    %ebx, %edi
callq   extern_proc

GCC Explorer

Answer 1

编译器无法确保extern_proc永远不会调用a_proc_s,修改静态变量.