C编译器是否优化汇编中的函数，以使对堆栈的使用最小化？

debugcn 发表于 Dev

兰斯·波拉德

我开始学习汇编（在OSX上的NASM中为x86-64），现在正在探索函数的外观。

解释“调用约定”工作原理的大多数资源都按照以下方式显示示例：

// c code
MyFunction1(a, b);

// assembly code
main:
  push a
  push b
  push rbp ; save frame pointer on stack
  mov rsp, rbp  ; save stack pointer in frame pointer
  xor rax, rax  ; set function return value to 0.
  call _MyFunction
  mov rbp, rsp  ; restore stack pointer
  pop rbp ; restore frame pointer
  ret ; return to calling function

（我只是在合并了几种资源之后才做出的，所以可能有很多问题，但这不在主要问题之列。）

诸如cdecl调用约定之类的调用约定的要旨是：

您以与在C代码中出现的方式相反的顺序推入参数。
然后，您可以保存对框架指针和堆栈指针的引用（我猜是这样，您可以递归地执行此操作，但到目前为止还不知道）。
然后，您可以计算出函数中所需的一切。
然后，弹出堆栈，并从堆栈中弹出框架指针

因此，希望获得在汇编中使用堆栈和函数调用约定的更多实践经验，我希望看到现有的C编译器如何将函数调用转换为汇编（gcc和clang，这非常有用）。但是，我没有看到调用约定模式（到目前为止，我所见过的每个资源都说过这是做到这一点的方法）！

检查一下，这是从某些C生成的相对复杂的汇编代码：

https://gist.github.com/lancejpollard/a1d6a9b4820473ed8797

查看该C代码，有几个层次的嵌套函数调用。但是输出程序集代码未显示该推/弹出堆栈模式！

所以问题是，这些编译器是否只是为了优化汇编程序而避免这样做？（因为该示例C代码虽然具有一些嵌套函数，但仍然非常简单，因此我认为编译器可以预先计算很多东西）。还是我错过了什么？

布伦丹

一般来说：

如果某个函数可能被另一个目标文件中的某个东西调用（例如，该函数不是，static而您正在创建一个目标文件），则编译器必须遵守调用约定（以便链接可以工作）。
如果您要进行调试编译，那么典型的调试器将使用堆栈框架查找内容（输入参数，局部变量等），并且性能并不是优先考虑的事情，因此遵守调用约定是一个好主意。

对于所有其他情况，编译器可以自由地完全忽略调用约定，并且可以做任何它认为更有效的事情（包括在寄存器中传递参数，而不使用堆栈或帧指针，还包括完全内联函数）。

然而：

在某些情况下（例如，函数指针和具有可变数量的参数的函数），编译器可能无法做很多事情，并且可能仅使用标准的调用约定（即使严格不需要）。
编译器可能会生成2个或更多不同版本的函数（例如，一个遵循其他对象文件中的代码可以使用的调用约定的版本，以及另一个不遵循调用约定的优化版本）。
链接器可能会优化编译器无法进行的优化（链接时间优化），包括修改编译器无法优化的函数的调用约定（因为编译器对潜在调用者的了解不足），但是链接器可以（因为链接程序“看到”整个程序）。

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