gcc 中的全局寄存器变量答案

【问题标题】：Global register variables in gccgcc 中的全局寄存器变量
【发布时间】：2015-02-06 07:08:17
【问题描述】：

最近在面试中被问到全局寄存器变量。我搞砸了，说任何全局变量都将存储在Data段中。但是后来我被问到GCC。面试后我得出结论，gcc支持全局寄存器变量.

#include<stdio.h>

register int var asm("ebx");  //storing global variable in register explicitly

int main(void)
{
.......
}

但现在我对它的生命周期和范围感到困惑，以及它是作为普通的全局变量还是作为寄存器变量工作？还有什么方法或一些 gcc 上的命令 以便我们确保编译器不会简单地忽略 register 关键字并将存储在实际寄存器中？

【问题讨论】：

你不能通过调试器试试吗？
@MrSykkox：你能帮我解决这个问题吗？你也可以回答我的第一个问题吗？我会很感激的。
我不确定寿命，但要测试一下。如果您使用的是 gdb ( -ggdb )，则使用调试标志 ( -g ) 进行编译。在您的主要代码集中 var = something.退出前设置断点。并打印寄存器值（ info register ebx ）。
另外，请注意C++11 has deprecated register。 C 并没有盲目地追随 C++，但写作已成定局。不要在 C 中使用auto；不要在新的 C 代码中使用 register （你可以在旧的 C 代码中安全地删除它）。将register 用于全局变量会将您绑定到特定的C 编译器，并且基本上没有任何好处。请记住，register 是对编译器的提示，而不是命令；编译器可以根据您的提示进行操作。使用register 确实会阻止您获取变量的地址，但仅此而已。
如果你的面试官想用关于奇怪的 gcc 扩展的问题来欺骗你，那么你可能不想和这些人一起工作！

标签： c gcc

【解决方案1】：

正如许多人所指出的，在全局范围内保留寄存器通常不是一个好主意。我相信这里的初衷是（来自docs）：

这在编程语言等程序中可能很有用具有几个可访问的全局变量的解释器经常。

这是否真的有用，或者最终只会让事情变得更糟，可能只能针对特定情况来确定。在你的情况下（面试问题），这并不重要。

像这样的声明的范围是看到声明的所有内容，就像您对任何全局声明所期望的一样。

但是，实现有点棘手。再次引用文档：

在某个寄存器保留区中定义一个全局寄存器变量完全注册用于此用途，至少在当前编译。该寄存器不分配用于任何其他目的当前编译中的函数，不保存由这些函数恢复。

因此，使用该声明编译的所有代码都将保留该寄存器供该用途使用。但是，如果您链接到未使用此保留编译的其他代码，则不会为此目的保留它。

文档给出了一个很好的 qsort 示例。如果您的代码是使用此声明编译的，然后它从 c 运行时调用 qsort（可能未使用此声明编译），然后 qsort 回调到您的代码中（对于比较函数），回调不能确保 qsort 在调用比较函数之前不会踩到寄存器。

如果调用任何库函数都可以踩到寄存器，这怎么可能？再次来自文档：

选择一个通常由函数保存和恢复的寄存器在你的机器上调用，这样库例程就不会破坏它。

即便如此：

从信号访问全局寄存器变量是不安全的处理程序，或来自多个控制线程，因为系统库例程可能会暂时将寄存器用于其他事情（除非您专门为手头的任务重新编译它们）。

至于你问题的最后一部分：

编译器不会简单地忽略 register 关键字，而是存储在实际寄存器

我不确定你的意思。如果（不知何故）编译器忽略了asm("ebx")，那么它将不会存储在寄存器中。使用它的全部目的是确保var 存储在实际的 ebx 寄存器中。

【讨论】：