编译器选择不使用 REP MOVSB 指令进行字节数组移动

Question

我正在检查使用最新版本的 VS 2017 C++ 编译器完成的项目的发布版本。我很好奇为什么编译器选择构建以下代码片段：

//ncbSzBuffDataUsed of type INT32

UINT8* pDst = (UINT8*)(pMXB + 1);
UINT8* pSrc = (UINT8*)pDPE;
for(size_t i = 0; i < (size_t)ncbSzBuffDataUsed; i++)
{
    pDst[i] = pSrc[i];
}

像这样：

        UINT8* pDst = (UINT8*)(pMXB + 1);
        UINT8* pSrc = (UINT8*)pDPE;
        for(size_t i = 0; i < (size_t)ncbSzBuffDataUsed; i++)
00007FF66441251E 4C 63 C2             movsxd      r8,edx  
00007FF664412521 4C 2B D1             sub         r10,rcx  
00007FF664412524 0F 1F 40 00          nop         dword ptr [rax]  
00007FF664412528 0F 1F 84 00 00 00 00 00 nop         dword ptr [rax+rax]  

00007FF664412530 41 0F B6 04 0A       movzx       eax,byte ptr [r10+rcx]  
        {
            pDst[i] = pSrc[i];
00007FF664412535 88 01                mov         byte ptr [rcx],al  
00007FF664412537 48 8D 49 01          lea         rcx,[rcx+1]  
00007FF66441253B 49 83 E8 01          sub         r8,1  
00007FF66441253F 75 EF                jne         _logDebugPrint_in_MainXchgBuffer+0A0h (07FF664412530h)  
        }

与仅使用一条REP MOVSB指令相比？后者不是效率更高吗？

Answer 1

编辑：首先，rep movsb彼得·科德斯告诉我们，这里有一个内在的速度会快得多，我相信他（我想我已经相信了）。如果您想强制编译器以这种方式执行操作，请参阅： https __movsb(): //learn.microsoft.com/en-us/cpp/intrinsics/movsb。

至于为什么编译器没有为您执行此操作，在没有任何其他想法的情况下，答案可能是寄存器压力。要使用rep movsb编译器必须：

• 设置rsi（=源地址）
• 设置rdi（=目标地址）
• 设置rcx（=计数）
• 发出rep movsb

因此，现在它必须用完rep movsb指令规定的三个寄存器，并且它可能宁愿不这样做。具体而言rsi， 和rdi预计会在函数调用中保留，因此，如果编译器可以在任何特定函数的主体中使用它们，它就会（至少在首次进入该方法时）rcx保留this指针。

此外，通过我们看到编译器在那里生成的代码，r10和rcx寄存器可能已经包含必需的源地址和目标地址（我们在您的示例中看不到），如果是这样，这对编译器来说将很方便。

在实践中，您可能会看到编译器在不同情况下做出不同的选择。请求的优化类型（/O1- 优化大小，vs /O2- 优化速度）也可能会影响这一点。

更多关于 x64 寄存器传递约定的信息请参见此处，更多关于 x64 ABI 的信息请参见此处。

编辑2（再次受到Peter评论的启发）：

编译器可能决定不对循环进行矢量化，因为它不知道指针是否对齐或可能重叠。如果没有看到更多代码，我们无法确定。但这与我的回答并不严格相关，考虑到OP实际询问的内容。