C 编程和 error_code 变量效率

Question

我读过的大多数代码都使用int 进行标准错误处理（从函数等返回值）。但我想知道使用uint_8 是否有任何好处将编译器 - 阅读：大多数架构上的大多数 C 编译器 - 使用立即地址模式生成指令 - 即嵌入 1 字节整数进入指令？我正在考虑的关键指令是函数后的比较，使用 uint_8 作为其返回类型，返回。

我可能想错了，因为引入 1 字节类型只会导致对齐问题——编译器喜欢将东西打包成 4 字节可能有一个完全理智的原因，这可能是每个人都只使用整数的原因-- 因为这是堆栈相关的问题而不是堆，所以没有真正的开销。

做正确的事是我的想法。但是为了争论，可以说这是一个流行的廉价微处理器，用于智能手表，它配置有 1k 的内存，但在其指令集中确实有不同的寻址模式：D

另一个稍微专门化讨论的问题（x86）是：文字在：

uint_32 x=func(); x==1;

和

uint_8 x=func(); x==1;

同一类型？或者编译器会在第二种情况下生成一个 8 字节的文字。如果是这样，它可以使用它来生成一个比较指令，该指令将文字作为立即值，并将返回的 int 作为寄存器引用。 See CMP instruction types..

Another Refference for the x86 Instruction Set.

Answer 1

这是一个特定的编译器将对以下代码执行的操作：

extern int foo(void) ;
void bar(void)
{
        if(foo() == 31) { //error code 31
                do_something();
        } else {
                do_somehing_else();
        }
}

   0:   55                      push   %ebp
   1:   89 e5                   mov    %esp,%ebp
   3:   83 ec 08                sub    $0x8,%esp
   6:   e8 fc ff ff ff          call   7 <bar+0x7>
   b:   83 f8 1f                cmp    $0x1f,%eax
   e:   74 08                   je     18 <bar+0x18>
  10:   c9                      leave
  11:   e9 fc ff ff ff          jmp    12 <bar+0x12>
  16:   89 f6                   mov    %esi,%esi
  18:   c9                      leave
  19:   e9 fc ff ff ff          jmp    1a <bar+0x1a>

用于 cmp 的 3 字节指令。如果 foo() 返回一个 char ，我们得到 b: 3c 1f cmp $0x1f,%al

如果您正在寻找效率。不要假设比较 %a1 中的内容比比较 %eax 更快

Answer 2

特定架构上的不同积分类型之间可能存在非常小的速度差异。但是你不能依赖它，如果你移动到不同的硬件，它可能会改变，如果你升级到新的硬件，它甚至可能运行得更慢。

如果您在给出的示例中谈论 x86，您会做出错误的假设：立即数需要是 uint8_t 类型。

实际上嵌入指令的 8 位立即数是 int8_t 类型，可以与字节、字、双字和四字一起使用，用 C 表示法：char、short、int 和 long long .

所以在这种架构上根本没有任何好处，代码大小和执行速度都没有。

Answer 3

您应该使用 int 或 unsigned int 类型进行计算。仅对化合物（结构/数组）使用较小的类型。原因是 int 通常被定义为处理器的“最自然”的整数类型，所有其他派生类型可能需要处理才能正常工作。我们在 Solaris for SPARC 上使用 gcc 编译的项目中，访问 8 位和 16 位变量的情况在代码中添加了一条指令。从内存中加载较小的类型时，必须确保正确设置了寄存器的上部（有符号类型的符号扩展或无符号的 0）。这使代码变长并增加了寄存器的压力，从而恶化了其他优化。

我有一个具体的例子：

我将结构的两个变量声明为 uint8_t 并在 Sparc Asm 中获取该代码：

    if(p->BQ > p->AQ)

被翻译成

ldub    [%l1+165], %o5  ! <variable>.BQ,
ldub    [%l1+166], %g5  ! <variable>.AQ,
and     %o5, 0xff, %g4  ! <variable>.BQ, <variable>.BQ
and     %g5, 0xff, %l0  ! <variable>.AQ, <variable>.AQ
cmp     %g4, %l0    ! <variable>.BQ, <variable>.AQ
bleu,a,pt %icc, .LL586  !

当我将这两个变量声明为 uint_t 时，我得到了什么

lduw    [%l1+168], %g1  ! <variable>.BQ,
lduw    [%l1+172], %g4  ! <variable>.AQ,
cmp     %g1, %g4    ! <variable>.BQ, <variable>.AQ
bleu,a,pt %icc, .LL587  !

减少两个算术运算，增加两个寄存器用于其他东西

Answer 4

处理器通常喜欢使用其自然寄存器大小，在 C 中是“int”。

虽然有例外，但你在一个不存在的问题上想的太多了。