为什么额外的指针参数在汇编中消失了？

Question

C 代码：

void PtrArg1(int* a,int* b,int* c, int* d, int* e, int* f)
{
    return;
}

void PtrArg2(int* a,int* b,int* c, int* d, int* e, int* f, int* g, int* h)
{
    return;
}

编译

gcc -c -m64 -o basics basics.c -O0

跑步

objdump -d basics -M intel -r

然后导致以下反汇编（Intel 语法）：

000000000000000b <PtrArg1>:
   b:   f3 0f 1e fa             endbr64 
   f:   55                      push   rbp
  10:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
  13:   48 89 7d f8             mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
  17:   48 89 75 f0             mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
  1b:   48 89 55 e8             mov    QWORD PTR [rbp-0x18],rdx
  1f:   48 89 4d e0             mov    QWORD PTR [rbp-0x20],rcx
  23:   4c 89 45 d8             mov    QWORD PTR [rbp-0x28],r8
  27:   4c 89 4d d0             mov    QWORD PTR [rbp-0x30],r9
  2b:   90                      nop
  2c:   5d                      pop    rbp
  2d:   c3                      ret    

000000000000002e <PtrArg2>:
  2e:   f3 0f 1e fa             endbr64 
  32:   55                      push   rbp
  33:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
  36:   48 89 7d f8             mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
  3a:   48 89 75 f0             mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
  3e:   48 89 55 e8             mov    QWORD PTR [rbp-0x18],rdx
  42:   48 89 4d e0             mov    QWORD PTR [rbp-0x20],rcx
  46:   4c 89 45 d8             mov    QWORD PTR [rbp-0x28],r8
  4a:   4c 89 4d d0             mov    QWORD PTR [rbp-0x30],r9
  4e:   90                      nop
  4f:   5d                      pop    rbp
  50:   c3                      ret 

PtrArg1 和 PtrArg2 的参数数量不同，但两者的汇编指令相同。为什么？

Answer 1

消失？您期望编译器会发出 asm 指令来实现的函数对它们做什么？

实际上，return; 是 void 函数中的唯一语句，因此该函数除了 ret 之外无需执行任何操作。如果您使用像-O2 这样的正常优化级别进行编译，那么您将得到的就是这些。调试模式代码通常看起来并不有趣，并且充满了冗余/无用的东西。 How to remove "noise" from GCC/clang assembly output?

您看到某些 args 指令的唯一原因是您在调试模式下编译，即默认优化级别 -O0，反优化调试模式。 每个 C 对象 (除了register locals) 有一个内存地址，并且调试模式确保该值在每个 C 语句之前/之后实际上存在于内存中。这意味着在函数入口时将寄存器 args 溢出到堆栈中。 Why does clang produce inefficient asm with -O0 (for this simple floating point sum)?

x86-64 System V ABI 的调用约定将前 6 个整数 args 传递到寄存器中，其余的在堆栈中。 堆栈 args 已经有内存地址；编译器不会发出代码将它们复制到返回地址下方的其他本地变量旁边；那将毫无意义。被调用者“拥有”自己的堆栈参数，即它可以将新值存储到调用者写入参数的堆栈空间中，因此即使函数要修改参数，该空间也可以是参数的真实地址。

Answer 2

这是由于调用约定（System V AMD64 ABI，current version 1.0）。前六个参数在整数寄存器中传递，所有其他参数都被压入堆栈。

执行到PtrArg2+0x4e位置后，得到如下堆栈布局：

+----------+-----------------+
|  offset  |     content     |
+----------+-----------------+
| rbp-0x30 | f               |
| rbp-0x28 | e               |
| rbp-0x20 | d               |
| rbp-0x18 | c               |
| rbp-0x10 | b               |
| rbp-0x8  | a               |
| rbp+0x0  | saved rbp value |
| rbp+0x8  | return address  |
| rbp+0x10 | g               |
| rbp+0x18 | h               |
+----------+-----------------+

由于g 和h 是由调用者推送的，因此这两个函数的反汇编代码相同。对于调用者

void Caller()
{
    PtrArg2(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
}

（为了清楚起见，我省略了必要的演员表）我们将得到以下反汇编：

Caller():
    push    rbp
    mov     rbp, rsp
    push    8
    push    7
    mov     r9d, 6
    mov     r8d, 5
    mov     ecx, 4
    mov     edx, 3
    mov     esi, 2
    mov     edi, 1
    call    PtrArg2
    add     rsp, 16
    nop
    leave
    ret

(see compiler explorer)

在调用PtrArg2之前，参数h = 8和g = 7被压入堆栈。