理解clang在汇编中做了什么,递减递增的循环

Question

在C++中考虑以下代码:

#include <cstdlib>

std::size_t count(std::size_t n)
{
    std::size_t i = 0;
    while (i < n) {
        asm volatile("": : :"memory");
        ++i;
    }
    return i;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    return count(argc > 1 ? std::atoll(argv[1]) : 1);
}

它只是一个递增其值的循环,并在最后返回它.所述asm volatile防止环路它被优化.我们编译下g++ 8.1和clang++ 5.0与争论-Wall -Wextra -std=c++11 -g -O3.

现在,如果我们看一下编译器资源管理器正在生成什么,我们有g++:

count(unsigned long):
  mov rax, rdi
  test rdi, rdi
  je .L2
  xor edx, edx
.L3:
  add rdx, 1
  cmp rax, rdx
  jne .L3
.L2:
  ret
main:
  mov eax, 1
  xor edx, edx
  cmp edi, 1
  jg .L25
.L21:
  add rdx, 1
  cmp rdx, rax
  jb .L21
  mov eax, edx
  ret
.L25:
  push rcx
  mov rdi, QWORD PTR [rsi+8]
  mov edx, 10
  xor esi, esi
  call strtoll
  mov rdx, rax
  test rax, rax
  je .L11
  xor edx, edx
.L12:
  add rdx, 1
  cmp rdx, rax
  jb .L12
.L11:
  mov eax, edx
  pop rdx
  ret

对于clang ++:

count(unsigned long): # @count(unsigned long)
  test rdi, rdi
  je .LBB0_1
  mov rax, rdi
.LBB0_3: # =>This Inner Loop Header: Depth=1
  dec rax
  jne .LBB0_3
  mov rax, rdi
  ret
.LBB0_1:
  xor edi, edi
  mov rax, rdi
  ret
main: # @main
  push rbx
  cmp edi, 2
  jl .LBB1_1
  mov rdi, qword ptr [rsi + 8]
  xor ebx, ebx
  xor esi, esi
  mov edx, 10
  call strtoll
  test rax, rax
  jne .LBB1_3
  mov eax, ebx
  pop rbx
  ret
.LBB1_1:
  mov eax, 1
.LBB1_3:
  mov rcx, rax
.LBB1_4: # =>This Inner Loop Header: Depth=1
  dec rcx
  jne .LBB1_4
  mov rbx, rax
  mov eax, ebx
  pop rbx
  ret

理解g ++生成的代码并不复杂,循环是:

.L3:
  add rdx, 1
  cmp rax, rdx
  jne .L3

每次迭代递增rdx,并将其与rax存储循环大小的迭代进行比较.

现在,我不知道clang ++正在做什么.显然它使用dec,这对我来说很奇怪,我甚至不知道实际循环在哪里.我的问题如下:clang在做什么？

(我正在寻找有关clang汇编代码的注释,以描述每个步骤的操作及其实际工作原理).

Answer 1

该函数的作用是返回n,或者通过计数到达n并返回结果,或者简单地返回传入的值n.铿锵代码执行后者.计数循环在这里:

   mov rax, rdi
.LBB0_3: # =>This Inner Loop Header: Depth=1
  dec rax
  jne .LBB0_3
  mov rax, rdi
  ret

它首先复制ninto 的值rax.它递减值rax,如果结果不为0,则跳回.LBB0_3.如果值是 0,则落空至下一条指令,这副本的原始值n进入rax和回报.

没有i存储,但代码执行循环规定的次数,并返回i本来会有的值,即n.