1. 无论读取char型还是int型， 都只需一条指令
x86: movl(int) movb(char)
arm: ldr(int) ldrb(char)
ARM早期编译器不支持ldrb strb，在操作char类型时， 32bit处理器下用ldr加载R0寄存器（char所在的4byte）， 假设在低8位，就左移24bit，右移24bit
如果在第二byte， 就左移16bit再右移24bit， 换而言之对char类型操作要附加两条指令， 因此尽量用int或者long， 不过这种情况一去不回， ldrb、ldrh都只需一条指令
什么左移右移硬件实现了， ldrb加载到R0寄存器高24bit就是0！
2. 局部变量尽可能使用int/long类型（在ARMV4 char是无符号的）
使用char“可能”节省栈空间， 无论char还是int都一条读指令搞定（LDRB/LDR），问题在于int型溢出会自动归零， 而char溢出只会向bit8置1， 变成256，
我们希望255再++后是0而不是256（因为是char）， 所以每次参与计算后都会与0xff（类似动作）， 所以：int一条取指令， char取指令 与0xff 两条
如果for循环的话， for(char i=0; i<64; i++) 每次++后会与0xff， 共65条指令！ 这里引发另一个重要的问题是， 如果i是全局变量且i=255再++的话 bit8置1变成256，
在下一条与0xff时被打断了比如中断， 然后中断取的值应该是0的却是256， 这就危险了！
用个代码测试一下是不是这样的：
X86： 测试程序只是变量a的类型不一样， 反编译发现在操作char a时会有个movzbl 前置归零命令（等价上文与0xff）， int型的代码明显指令少很多！
ARM： arm还好， 指令差不多， 看来影响大的是x86
3. 数组型操作比指针型更高效
示例代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
char *char_p, char_arr[5]={0,1,2};
short *short_p, short_arr[5]={1,2,3};
int *int_p, int_arr[5]={2,3,4};
char_p=char_arr;
short_p=short_arr;
int_p=int_arr;
printf("111\n");
(*(char_p+2)) ++;
printf("222\n");
char_arr[2] ++;
printf("111\n");
(*(short_p+2)) ++;
printf("222\n");
short_arr[2] ++;
printf("111\n");
(*(int_p+2)) ++;
printf("222\n");
int_arr[2] ++;
return 0;
}
111.c
编译和反汇编：
0000000000400596 <main>: 400596: 55 push %rbp 400597: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 40059a: 48 83 ec 60 sub $0x60,%rsp 40059e: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax 4005a5: 00 00 4005a7: 48 89 45 f8 mov %rax,-0x8(%rbp) 4005ab: 31 c0 xor %eax,%eax 4005ad: c7 45 f0 00 00 00 00 movl $0x0,-0x10(%rbp) 4005b4: c6 45 f4 00 movb $0x0,-0xc(%rbp) 4005b8: c6 45 f1 01 movb $0x1,-0xf(%rbp) 4005bc: c6 45 f2 02 movb $0x2,-0xe(%rbp) 4005c0: 48 c7 45 c0 00 00 00 movq $0x0,-0x40(%rbp) 4005c7: 00 4005c8: 66 c7 45 c8 00 00 movw $0x0,-0x38(%rbp) 4005ce: 66 c7 45 c0 01 00 movw $0x1,-0x40(%rbp) 4005d4: 66 c7 45 c2 02 00 movw $0x2,-0x3e(%rbp) 4005da: 66 c7 45 c4 03 00 movw $0x3,-0x3c(%rbp) 4005e0: 48 c7 45 d0 00 00 00 movq $0x0,-0x30(%rbp) 4005e7: 00 4005e8: 48 c7 45 d8 00 00 00 movq $0x0,-0x28(%rbp) 4005ef: 00 4005f0: c7 45 e0 00 00 00 00 movl $0x0,-0x20(%rbp) 4005f7: c7 45 d0 02 00 00 00 movl $0x2,-0x30(%rbp) 4005fe: c7 45 d4 03 00 00 00 movl $0x3,-0x2c(%rbp) 400605: c7 45 d8 04 00 00 00 movl $0x4,-0x28(%rbp) 40060c: 48 8d 45 f0 lea -0x10(%rbp),%rax 400610: 48 89 45 a8 mov %rax,-0x58(%rbp) 400614: 48 8d 45 c0 lea -0x40(%rbp),%rax 400618: 48 89 45 b0 mov %rax,-0x50(%rbp) 40061c: 48 8d 45 d0 lea -0x30(%rbp),%rax 400620: 48 89 45 b8 mov %rax,-0x48(%rbp) 400624: bf 54 07 40 00 mov $0x400754,%edi 400629: e8 32 fe ff ff callq 400460 <[email protected]> 40062e: 48 8b 45 a8 mov -0x58(%rbp),%rax 400632: 48 83 c0 02 add $0x2,%rax 400636: 0f b6 10 movzbl (%rax),%edx 400639: 83 c2 01 add $0x1,%edx 40063c: 88 10 mov %dl,(%rax) 40063e: bf 58 07 40 00 mov $0x400758,%edi 400643: e8 18 fe ff ff callq 400460 <[email protected]> 400648: 0f b6 45 f2 movzbl -0xe(%rbp),%eax 40064c: 83 c0 01 add $0x1,%eax 40064f: 88 45 f2 mov %al,-0xe(%rbp) 400652: bf 54 07 40 00 mov $0x400754,%edi 400657: e8 04 fe ff ff callq 400460 <[email protected]> 40065c: 48 8b 45 b0 mov -0x50(%rbp),%rax 400660: 48 83 c0 04 add $0x4,%rax 400664: 0f b7 10 movzwl (%rax),%edx 400667: 83 c2 01 add $0x1,%edx 40066a: 66 89 10 mov %dx,(%rax) 40066d: bf 58 07 40 00 mov $0x400758,%edi 400672: e8 e9 fd ff ff callq 400460 <[email protected]> 400677: 0f b7 45 c4 movzwl -0x3c(%rbp),%eax 40067b: 83 c0 01 add $0x1,%eax 40067e: 66 89 45 c4 mov %ax,-0x3c(%rbp) 400682: bf 54 07 40 00 mov $0x400754,%edi 400687: e8 d4 fd ff ff callq 400460 <[email protected]> 40068c: 48 8b 45 b8 mov -0x48(%rbp),%rax 400690: 48 83 c0 08 add $0x8,%rax 400694: 8b 10 mov (%rax),%edx 400696: 83 c2 01 add $0x1,%edx 400699: 89 10 mov %edx,(%rax) 40069b: bf 58 07 40 00 mov $0x400758,%edi 4006a0: e8 bb fd ff ff callq 400460 <[email protected]> 4006a5: 8b 45 d8 mov -0x28(%rbp),%eax 4006a8: 83 c0 01 add $0x1,%eax 4006ab: 89 45 d8 mov %eax,-0x28(%rbp) 4006ae: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 4006b3: 48 8b 4d f8 mov -0x8(%rbp),%rcx 4006b7: 64 48 33 0c 25 28 00 xor %fs:0x28,%rcx 4006be: 00 00 4006c0: 74 05 je 4006c7 <main+0x131> 4006c2: e8 a9 fd ff ff callq 400470 <[email protected]> 4006c7: c9 leaveq 4006c8: c3 retq 4006c9: 0f 1f 80 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax)
x86编译和反汇编
0000842c <main>:
842c: e92d4800 push {fp, lr}
8430: e28db004 add fp, sp, #4
8434: e24dd038 sub sp, sp, #56 ; 0x38
8438: e3a03000 mov r3, #0
843c: e50b3018 str r3, [fp, #-24] ; 0xffffffe8
8440: e3a03000 mov r3, #0
8444: e54b3014 strb r3, [fp, #-20] ; 0xffffffec
8448: e3a03001 mov r3, #1
844c: e54b3017 strb r3, [fp, #-23] ; 0xffffffe9
8450: e3a03002 mov r3, #2
8454: e54b3016 strb r3, [fp, #-22] ; 0xffffffea
8458: e24b3024 sub r3, fp, #36 ; 0x24
845c: e3a02000 mov r2, #0
8460: e5832000 str r2, [r3]
8464: e2833004 add r3, r3, #4
8468: e3a02000 mov r2, #0
846c: e5832000 str r2, [r3]
8470: e2833004 add r3, r3, #4
8474: e3a02000 mov r2, #0
8478: e1c320b0 strh r2, [r3]
847c: e2833002 add r3, r3, #2
8480: e3a03001 mov r3, #1
8484: e14b32b4 strh r3, [fp, #-36] ; 0xffffffdc
8488: e3a03002 mov r3, #2
848c: e14b32b2 strh r3, [fp, #-34] ; 0xffffffde
8490: e3a03003 mov r3, #3
8494: e14b32b0 strh r3, [fp, #-32] ; 0xffffffe0
8498: e24b3038 sub r3, fp, #56 ; 0x38
849c: e3a02000 mov r2, #0
84a0: e5832000 str r2, [r3]
84a4: e2833004 add r3, r3, #4
84a8: e3a02000 mov r2, #0
84ac: e5832000 str r2, [r3]
84b0: e2833004 add r3, r3, #4
84b4: e3a02000 mov r2, #0
84b8: e5832000 str r2, [r3]
84bc: e2833004 add r3, r3, #4
84c0: e3a02000 mov r2, #0
84c4: e5832000 str r2, [r3]
84c8: e2833004 add r3, r3, #4
84cc: e3a02000 mov r2, #0
84d0: e5832000 str r2, [r3]
84d4: e2833004 add r3, r3, #4
84d8: e3a03002 mov r3, #2
84dc: e50b3038 str r3, [fp, #-56] ; 0xffffffc8
84e0: e3a03003 mov r3, #3
84e4: e50b3034 str r3, [fp, #-52] ; 0xffffffcc
84e8: e3a03004 mov r3, #4
84ec: e50b3030 str r3, [fp, #-48] ; 0xffffffd0
84f0: e24b3018 sub r3, fp, #24
84f4: e50b3008 str r3, [fp, #-8]
84f8: e24b3024 sub r3, fp, #36 ; 0x24
84fc: e50b300c str r3, [fp, #-12]
8500: e24b3038 sub r3, fp, #56 ; 0x38
8504: e50b3010 str r3, [fp, #-16]
8508: e59f00b0 ldr r0, [pc, #176] ; 85c0 <main+0x194>
850c: ebffff8f bl 8350 <_init+0x20>
8510: e51b3008 ldr r3, [fp, #-8]
8514: e2833002 add r3, r3, #2
8518: e5d32000 ldrb r2, [r3]
851c: e2822001 add r2, r2, #1
8520: e20220ff and r2, r2, #255 ; 0xff
8524: e5c32000 strb r2, [r3]
8528: e59f0094 ldr r0, [pc, #148] ; 85c4 <main+0x198>
852c: ebffff87 bl 8350 <_init+0x20>
8530: e55b3016 ldrb r3, [fp, #-22] ; 0xffffffea
8534: e2833001 add r3, r3, #1
8538: e20330ff and r3, r3, #255 ; 0xff
853c: e54b3016 strb r3, [fp, #-22] ; 0xffffffea
8540: e59f0078 ldr r0, [pc, #120] ; 85c0 <main+0x194>
8544: ebffff81 bl 8350 <_init+0x20>
8548: e51b300c ldr r3, [fp, #-12]
854c: e2833004 add r3, r3, #4
8550: e1d320b0 ldrh r2, [r3]
8554: e2822001 add r2, r2, #1
8558: e1a02802 lsl r2, r2, #16
855c: e1a02822 lsr r2, r2, #16
8560: e1c320b0 strh r2, [r3]
8564: e59f0058 ldr r0, [pc, #88] ; 85c4 <main+0x198>
8568: ebffff78 bl 8350 <_init+0x20>
856c: e15b32b0 ldrh r3, [fp, #-32] ; 0xffffffe0
8570: e2833001 add r3, r3, #1
8574: e1a03803 lsl r3, r3, #16
8578: e1a03823 lsr r3, r3, #16
857c: e14b32b0 strh r3, [fp, #-32] ; 0xffffffe0
8580: e59f0038 ldr r0, [pc, #56] ; 85c0 <main+0x194>
8584: ebffff71 bl 8350 <_init+0x20>
8588: e51b3010 ldr r3, [fp, #-16]
858c: e2833008 add r3, r3, #8
8590: e5932000 ldr r2, [r3]
8594: e2822001 add r2, r2, #1
8598: e5832000 str r2, [r3]
859c: e59f0020 ldr r0, [pc, #32] ; 85c4 <main+0x198>
85a0: ebffff6a bl 8350 <_init+0x20>
85a4: e51b3030 ldr r3, [fp, #-48] ; 0xffffffd0
85a8: e2833001 add r3, r3, #1
85ac: e50b3030 str r3, [fp, #-48] ; 0xffffffd0
85b0: e3a03000 mov r3, #0
85b4: e1a00003 mov r0, r3
85b8: e24bd004 sub sp, fp, #4
85bc: e8bd8800 pop {fp, pc}
85c0: 000086a0 .word 0x000086a0
85c4: 000086a4 .word 0x000086a4
arm编译和反汇编
横向对比：
这里可以很明显得出结论： 使用数组操作比指针高效！， 理由很简单， 编译器认为数组偏移多少成员其对于地址都是确定的， 取数组[0]和[3]没有区别就是个地址， 而指针偏移是一个独立行为，
所以要显性执行这个动作， 因此多出这部分指令！
这个表还有其他有意思的地方， 比如前面第二条 x86用前置归零movzbl， 而arm用and与或者lsl/lsr右移右移处理溢出， 用int变量比char、short高效
原文地址：https://www.cnblogs.com/vedic/p/10647784.html
时间： 2024-10-30 08:36:30