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我正在通过MSIL并注意到有很多nop指令.MSDN文章称,如果操作码被修补,它们不采取任何操作并用于填充空间.它们在调试版本中比在发布版本中使用得更多.我知道这些语句用于汇编语言,以确保操作码适合字边界,但为什么MSIL需要它？

有时编译器生成具有奇怪的指令重复的代码,可以安全地删除.考虑以下代码:

int gcd(unsigned x, unsigned y) {
  return x == 0 ? y : gcd(y % x, x);
}

这是汇编代码(由clang 5.0生成并启用了优化):

gcd(unsigned int, unsigned int): # @gcd(unsigned int, unsigned int)
  mov eax, esi
  mov edx, edi
  test edx, edx
  je .LBB0_1
.LBB0_2: # =>This Inner Loop Header: Depth=1
  mov ecx, edx
  xor edx, edx
  div ecx
  test edx, edx
  mov eax, ecx
  jne .LBB0_2
  mov eax, ecx
  ret
.LBB0_1:
  ret

在以下代码段中:

  mov eax, ecx
  jne .LBB0_2
  mov eax, …

如果您编译如下代码

#include <atomic>

int load(std::atomic<int> *p) {
    return p->load(std::memory_order_acquire) + p->load(std::memory_order_acquire);
}

您会看到MSVC在每次内存加载后都会生成 NOP 填充：

int load(std::atomic<int> *) PROC
        mov     edx, DWORD PTR [rcx]
        npad    1
        mov     eax, DWORD PTR [rcx]
        npad    1
        add     eax, edx
        ret     0

为什么是这样？有什么办法可以避免它而不放松内存顺序（这会影响代码的正确性）？