为什么 ret 随着优化消失？答案

【问题标题】：Why ret disappear with optimization?为什么 ret 随着优化消失？
【发布时间】：2018-10-24 10:07:48
【问题描述】：

int suma(int* array, int len)
{
    asm("    xor %eax, %eax           # resultado = 0   \n"
        "    xor %edx, %edx           # i = 0           \n"
        "1:  add (%rdi,%rdx,4), %eax  # res += array[i] \n"
        "    inc %edx                 # ++i             \n"
        "    cmp %edx,%esi            # i < len?        \n"
        "    jne 1b                   # repetir         \n"
//      "    ret                                        \n"
       );
}

int main()
{
    int v[100];
    return suma(v, 100);
}

为什么gcc在-O0上的suma()末尾插入了ret，而-O3上却要我自己加？

来自gcc -v：

gcc version 8.2.1 20181011 (Red Hat 8.2.1-4) (GCC)

【问题讨论】：

也许它被内联到 main 已经有一个 ret 指令。没有看到完整的结果很难猜测。
我不确定，但请注意，从技术上讲，您的整个内联程序集并没有真正明确定义，因为您假设某些寄存器保存某些值，这不是一个有效的假设。跨度>
我假设是 64 位...，数组在 rdi，len 在 esi。
看this。它是内联的，但仍然生成了suma 函数的代码，并且ret 没有被删除。您是如何注意到没有带有 -O3 的 ret 的？
用 objdump 反汇编

标签： c gcc assembly compiler-optimization inline-assembly

【解决方案1】：

我假设 64 位...，rdi 中的数组，esi 中的 len。

您正在使用 inline asm，而不是在 __attribute__((naked,noinline)) 函数中，因此编译器可以在它想要的任何上下文中使用内联 asm 模板块。由于您没有使用任何输入/输出约束，并且您在不告诉编译器的情况下破坏了寄存器，因此除非您禁用优化，否则它将完全崩溃。

要回答主要问题，编译器只需将suma 内联到main。它是隐含的 volatile（因为它是一个基本的 asm 语句），所以它没有被优化掉。

但是执行会在非空函数 (suma) 的末尾下降，这是未定义的行为，因此现代 GCC 只是放弃并省略了 ret 指令。它假定执行永远不会走这条路（因为未定义的行为），并且不会为它生成代码。

如果您在suma 的末尾添加return 0;，则main 将以ret 指令结尾。

令人惊讶的是，gcc only gives one warning on the Godbolt compiler explorer with -O3 -Wall：

<source>: In function 'int suma(int*, int)':
<source>:13:1: warning: no return statement in function returning non-void [-Wreturn-type]
 }
 ^

main 的结果 asm 输出是这样的，这当然是完全损坏的，因为 RDI 是 argc；它从未为 int v[100] 保留空间，因为它在 C 源代码中未使用或做了任何事情。

main:
            xor %eax, %eax           # resultado = 0   
    xor %edx, %edx           # i = 0           
1:  add (%rdi,%rdx,4), %eax  # res += array[i] 
    inc %edx                 # ++i             
    cmp %edx,%esi            # i < len?        
    jne 1b                   # repetir

return 0; 以suma 结尾，它和主结尾以xorl %eax, %eax ； ret，但当然 main 仍然完全损坏，因为内联 asm 不使用任何输入约束。

【讨论】：