ARM - 为什么 gcc 为单个字符分配 12 个字节？答案

【问题标题】：ARM - Why does gcc allocate 12 bytes for a single char?ARM - 为什么 gcc 为单个字符分配 12 个字节？
【发布时间】：2016-03-15 04:11:49
【问题描述】：

我有以下代码：

int main()
{
    volatile char a;

    return 0;
}

当我用arm-linux-gnueabihf-gcc -o align.txt -O0 -S align.c 反汇编它时，我得到以下信息：

push    {r7}
sub sp, sp, #12
...

现在，我知道 ARM EABI 要求堆栈是 8 字节对齐的，这可以解释 gcc 分配的空间比a 所需的单个字节多一些。但是，我原以为它会分配 4 个字节来为 a 和 3 个填充字节腾出空间。

看起来它分配了 4 个字节以使推送的 r7 对齐，然后再分配 8 个字节（1 个用于 a，7 个用于填充）。如果我改为定义一个 9 成员 char 数组，它将分配 20 个字节。

为什么推送的 r7 需要自己的填充？

【问题讨论】：

愚蠢的问题，暗中刺探：如果您删除“易失性”，并使用a，这样它就不会被编译掉，是一样的吗？
请注意，当您不启用优化时，gcc 会做很多非常幼稚的事情。
是的，您应该使用-O3，然后将return 0; 更改为return a;，这样它就不会被优化掉。您将看到分配了 8 个字节。
@MarcusMüller 是的。我还尝试了 Jester 的建议，它只是编译为 movs r0, #0。通过优化，gcc 似乎变得更加智能。
-Os 会发生什么？

标签： c assembly stack arm

【解决方案1】：

在 C/C++ 中，在 32/64 位机器上，8 位或 16 位参数作为 32 位参数传递（在某些 64 位机器上可能是 64 位）。然后被调用的函数只使用 32 位参数的低 8 位或 16 位。一些（或大多数）32/64 位处理器没有或不使用 push 字节或 push short 来进行堆栈操作。如果使用快速调用 API，那么前几个参数将使用 32 位或 64 位寄存器。

示例汇编代码可能将堆栈对齐到 16 字节边界，或者它可能对局部变量或调试器使用堆栈进行默认分配。

【讨论】：