函数返回值优化？ [英] Function return value optimization?

问题描述

我正在编写我自己的编程语言，由于各种原因，它被编译成C语言(其中一个原因是我对汇编几乎一无所知)。

我有一个关于编译器(比如GCC或Clang)如何优化从函数返回值的问题。假设我有这样的代码：

int FUNC()
{
    int A = 3;
    return A;
}

int main()
{
    int B = FUNC();
}

我的理解是，您希望变量A在从FUNC返回时被复制到B(如果A和B是结构，这可能会很昂贵)。编译器是否会意识到，在这种情况下，B可以只指向A所在的任何位置，并且不需要副本？

如果main()如下所示：？

int main()
{
    int C;
    C = FUNC();
}

谢谢！

推荐答案

基本上有两种情况。(1)返回值不是结构，(2)返回值是结构。

对于情况(1)，返回值通常在寄存器中--过去总是r0，或者在浮点返回的情况下可能是f0，或者在long int返回的情况下可能是r0+r1。

在这种情况下，当您有类似

int a()
{
    return 3;
}

int b()
{
    return a();
}

编译器基本上将b()编译为调用函数a的代码，仅此而已。函数a在任何int值函数返回的寄存器中返回它的值，而这正是函数b返回它的位置，所以没有其他事情可做；该值已经在它所属的位置。因此，至少在这种情况下，不会涉及额外的复制。

(这也可能导致代码看起来像是错误的代码，因此这个常见问题：Function returns value without return statement?。)

但是，在您的函数main中，如果您执行了int B = b()，那么是的，可能存在从返回寄存器到B位置的复制。(不过，目前，聪明的编译器可能会记住r0是B。)

另一方面，对于结构(即第二种情况)，尤其是对于较大的结构，编译器通常会传递一个额外的隐藏参数，该参数是指向调用方中返回值应该到达的位置的指针。也就是说，如果您有

struct largestruct bb();

int main()
{
    struct largestruct B;
    B = bb();
}

它或多或少会被编译，就像您编写的

void bb(struct largestruct *);

int main()
{
    struct largestruct B;
    bb(&B);
}

所以如果您有

extern struct largestruct aa();

struct largestruct bb()
{
    return aa();
}

可能会像编写时一样进行编译

extern void aa(struct largestruct *);

void bb(struct largestruct *__retp)
{
    aa(__retp);
}

同样，指针指向正确的位置，不需要任何副本。

这篇关于函数返回值优化？的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！