为什么Clang和GCC会产生此亚最佳输出（复制结构），以将指针传递到副价值struct arg？

Question

我有一个类似的C程序：

#include <stdio.h>

struct sa {
    char buffer[24];
};

void proceed(const struct sa *data);

static inline void func(struct sa sa) {
    proceed(&sa);
}

void test(struct sa sa) {
    func(sa);
}

似乎在测试函数的最佳组件输出中，sa的地址可以直接传递到函数，因为继续函数可以不更改data。但是，编译器（x86-64 clang 14.0和GCC 12.1，-O3优化级别）发射组件类似：

test:                                   # @test
        sub     rsp, 24
        mov     rax, qword ptr [rsp + 48]
        mov     qword ptr [rsp + 16], rax
        movaps  xmm0, xmmword ptr [rsp + 32]
        movaps  xmmword ptr [rsp], xmm0
        mov     rdi, rsp
        call    proceed
        add     rsp, 24
        ret

请注意，在输出中，整个sa struct从[RSP + 32]复制到[RSP]。为什么编译器不消除此类副本？

Answer 1

这显然是一个错过的优化错误，因为它仅在func（） 的额外级别上发生。

您可以在和 https：//gcc.gnu.gnu.gnu.org.org/bugzilla/bugzilla/enter_bug.bug.cgi.cgi.cgi?productcccccc=gcc < /a>（GCC错误报告更喜欢AT＆amp; t语法，因此请选择在您的Godbolt链接中，最好将Godbolt Link与实际代码和ASM一起包含在GCC错误报告中，因此将来的读者很快检查了它是否已修复或与之相处。

）关键字错过。

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由于保证不更改数据

否，因此放弃const是合法的，因为原始指向对象不是const。但它仍然不需要复制；您的功能拥有其堆栈ARG空间，并且可以让其他函数在需要时修改唯一的副本。 （大多数调用约定都可以使用，包括所有正在使用的系统V章节，例如x86-64 sysv。还认为Windows X64，args大于8个字节，非恒定（？）对空间的参考传递（？）由呼叫者，在寄存器中使用指针，或者在堆栈中有4个或更多的ARG

。它没有修改，因此在返回后，另一个带有相同ARG的调用将需要重新副本。甚至foo（const struct sa）;也可以使用这种方式；没有办法声明 /承诺函数不会重复使用其堆栈ARG空间以获取刮擦空间或向尾巴呼叫。

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Godbolt上的此测试案例 证明这是一个错过的优化：test将使用Just JMP func将它是Noinline，在那里不复制任何ARG。并且func的非内部定义也不会复制，只是预期的RSP对齐，然后lea rdi，[rsp+16]/呼叫呼叫继续将指针传递到其堆栈ARG。

因此，添加__属性__（（NOINLINE））到您的func将导致您的test nater 呼叫nowe不用复制Arg ，仅在执行路径中使用额外的JMP。如果这是合法的，那么在func内进行内部处理也是合法的。

struct sa {
    char buffer[24];
};
void proceed(const struct sa *data);

__attribute__((noinline))
static void func(struct sa sa) {
    proceed(&sa);
}

void test_struct(struct sa sa) {
    func(sa);
}
// same as non-inline func()
// void test_struct_direct(struct sa sa) { proceed(&sa); }

# clang (trunk) -O3
# GCC is equivalent but uses sub/add instead of dummy push/pop
test_struct:
        jmp     func                            # TAILCALL
func:
        pushq   %rax                  # re-align the stack by 16
        leaq    16(%rsp), %rdi
        callq   proceed
        popq    %rax                  # clean up the stack
        retq

请随意在您的错误报告中列入该确切的Godbolt链接，或者与所注释或无意识的内容相关；它使用GCC和Clang的夜间建造，因此开发人员将知道它尚未修复。还可以随意链接此堆栈溢出Q＆amp; a，但是您的错误报告应该是独立的，并指出优化是合法的，并且不注重__属性__（（NOINLINE））>>>>>>>>>>>

（因此，可能对于错误报告，您需要Noinline注释，并输入test_sstruct_direct手动inlines inlines func 的版本。