编译器实现中x++和++x的区别

Question

我搜索了x++ vs ++x，找到了一个很好的答案here，所以我决定看看gcc的汇编输出，看看x++和++x是如何实现的：

main() { int s = 0; ++s;返回0； }

编译示例：

gcc mul.c -masm=intel -o mul.asm

++s的输出：

    .file   "mul.c"
    .intel_syntax
    .text
    .p2align 4,,15
.globl main
    .type   main, @function
main:
    lea %ecx, [%esp+4]
    and %esp, -16
    push    DWORD PTR [%ecx-4]
    push    %ebp
    mov %ebp, %esp
    push    %ecx
    sub %esp, 16
    mov DWORD PTR [%ebp-8], 0
    add DWORD PTR [%ebp-8], 1
    mov %eax, 0
    add %esp, 16
    pop %ecx
    pop %ebp
    lea %esp, [%ecx-4]
    ret
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (GNU) 4.2.1 20070719  [FreeBSD]"      

x++ 的输出：

    .file   "mul.c"
    .intel_syntax
    .text
    .p2align 4,,15
.globl main
    .type   main, @function
main:
    lea %ecx, [%esp+4]
    and %esp, -16
    push    DWORD PTR [%ecx-4]
    push    %ebp
    mov %ebp, %esp
    push    %ecx
    sub %esp, 16
    mov DWORD PTR [%ebp-8], 0
    add DWORD PTR [%ebp-8], 1
    mov %eax, 0
    add %esp, 16
    pop %ecx
    pop %ebp
    lea %esp, [%ecx-4]
    ret
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (GNU) 4.2.1 20070719  [FreeBSD]"

所以，我在问 x++ 和 ++x 是否有不同的含义，为什么 GCC 为它们输出一些程序集，不应该有不同的输出？

Answer 1

这是一个写得不好的测试用例的例子。表达式 value++ 或 ++value 的实际结果永远不会被存储，因此编译器可以处理这两种基本类型的等价物。

改用这个例子：

main() { int s = 0, x; x = ++s; return 0; }

main() { int s = 0, x; x = s++; return 0; }

后增量：

(gdb) disas /m main
函数 main() 的汇编代码转储：
1个int main（）{
   0x0040138c : 推送 %ebp
   0x0040138d : 移动 %esp,%ebp
   0x0040138f : 和 $0xfffffff0,%esp
   0x00401392 : 低于 $0x10,%esp
   0x00401395 : 调用 0x4018d4

2 个整数 s = 0；
   0x0040139a : 移动 $0x0,0xc(%esp)

3个整数x；
4 x = s++；
   0x004013a2 : 移动 0xc(%esp),%eax
   0x004013a6 : 移动 %eax,0x8(%esp)
   0x004013aa : 包括 0xc(%esp)

5返回0；
   0x004013ae : 移动 $0x0,%eax

6 } 0x004013b3 : 离开
   0x004013b4 : 回复

汇编程序转储结束。
(gdb)

预增量：

(gdb) disas /m main
函数 main() 的汇编代码转储：
1个int main（）{
   0x0040138c : 推送 %ebp
   0x0040138d : 移动 %esp,%ebp
   0x0040138f : 和 $0xfffffff0,%esp
   0x00401392 : 低于 $0x10,%esp
   0x00401395 : 调用 0x4018d4

2 个整数 s = 0；
   0x0040139a : 移动 $0x0,0xc(%esp)

3个整数x；
4 x = ++s;
   0x004013a2 : 包括 0xc(%esp)
   0x004013a6 : 移动 0xc(%esp),%eax
   0x004013aa : 移动 %eax,0x8(%esp)

5返回0；
   0x004013ae : 移动 $0x0,%eax

6 } 0x004013b3 : 离开
   0x004013b4 : 回复

汇编程序转储结束。
(gdb)

Answer 2

要查看不同的输出，您需要做的不仅仅是增加。

main() { int s = 0; int a = ++s;返回0； }

++s 和 s++ 如果不使用该值，则执行完全相同的操作。

Answer 3

这叫做“优化”。

在您的情况下，无论是前置增量还是后置增量（它导致完全相同的逻辑流程），因此汇编输出是相同的。

这是一个反例：

/*
 * SAMPLE OUTPUT: i++=1, ++j=3
 */
#include <stdio.h>

int
main (int argc, char *argv[])
{
  int i = 1, j= 2;
  printf ("i++=%d, ++j=%d\n", i++, ++j);
  return 0;
}

这是 Visual C++ 汇编器的输出。您会注意到 this 示例增加了 *“i”和“j”：

; File tmp.c
; Line 5
    push    ebp
    mov ebp, esp
    sub esp, 12                 ; 0000000cH
; Line 6
    mov DWORD PTR _i$[ebp], 1
    mov DWORD PTR _j$[ebp], 2
; Line 7
    mov eax, DWORD PTR _j$[ebp]
    add eax, 1
    mov DWORD PTR _j$[ebp], eax
    mov ecx, DWORD PTR _j$[ebp]
    push    ecx
    mov edx, DWORD PTR _i$[ebp]
    mov DWORD PTR -12+[ebp], edx
    mov eax, DWORD PTR -12+[ebp]
    push    eax
    push    OFFSET FLAT:$SG342
    mov ecx, DWORD PTR _i$[ebp]
    add ecx, 1
    mov DWORD PTR _i$[ebp], ecx
    call    _printf
    add esp, 12                 ; 0000000cH
; Line 8
    xor eax, eax
; Line 9
    mov esp, ebp
    pop ebp
    ret 0
_main   ENDP

这里是 gcc 汇编器，带有 -O3。您会注意到它不会进行 任何 增量：编译器只存储最终值 i=1 和 j=3：

.LC0:
        .string "i++=%d, ++j=%d\n"
        .text
        .p2align 4,,15
.globl main
        .type   main, @function
main:
        leal    4(%esp), %ecx
        andl    $-16, %esp
        pushl   -4(%ecx)
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        pushl   %ecx
        subl    $20, %esp
        movl    $3, 8(%esp)
        movl    $1, 4(%esp)
        movl    $.LC0, (%esp)
        call    printf
        addl    $20, %esp
        xorl    %eax, %eax
        popl    %ecx

最后，这是优化 Visual C++ 版本（带有“/Ox”）。您会注意到它是这三个示例中最短的一个：

; File tmp.c
; Line 7
    push    3
    push    1
    push    OFFSET FLAT:$SG399
    call    _printf
    add esp, 12                 ; 0000000cH
; Line 8
    xor eax, eax
; Line 9
    ret 0
_main   ENDP