为什么叫<puts>？

Question

我试图在gdb中看到一个简单C程序的分解二进制文件。

C程序:

int main(){
        int i = 2;
        if (i == 0){
                printf("YES, it's 0!\n");
        }else{
                printf("NO");
        }
        return 0;
}

拆卸指令:

   0x0000000100401080 <+0>:     push   rbp
   0x0000000100401081 <+1>:     mov    rbp,rsp
   0x0000000100401084 <+4>:     sub    rsp,0x30
   0x0000000100401088 <+8>:     call   0x1004010e0 <__main>
   0x000000010040108d <+13>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x2
   0x0000000100401094 <+20>:    cmp    DWORD PTR [rbp-0x4],0x0
   0x0000000100401098 <+24>:    jne    0x1004010ab <main+43>
   0x000000010040109a <+26>:    lea    rax,[rip+0x1f5f]        # 0x100403000
   0x00000001004010a1 <+33>:    mov    rcx,rax
   0x00000001004010a4 <+36>:    call   0x100401100 <puts>
   0x00000001004010a9 <+41>:    jmp    0x1004010ba <main+58>
   0x00000001004010ab <+43>:    lea    rax,[rip+0x1f5b]        # 0x10040300d
   0x00000001004010b2 <+50>:    mov    rcx,rax
   0x00000001004010b5 <+53>:    call   0x1004010f0 <printf>
   0x00000001004010ba <+58>:    mov    eax,0x0
   0x00000001004010bf <+63>:    add    rsp,0x30
   0x00000001004010c3 <+67>:    pop    rbp
   0x00000001004010c4 <+68>:    ret
   0x00000001004010c5 <+69>:    nop

我想这个指令，

0x00000001004010a4 <+36>:    call   0x100401100 <puts>

指点

printf("YES, it's 0!\n");

现在让我们假设是的，那么我怀疑为什么在这里调用<push>，而在0x00000001004010b5 <+53>: call 0x1004010f0 <printf>中调用<printf>？

Answer 1

使用C标准中定义的语义，printf("YES, it's 0!\n")产生与puts("YES, it's 0!")相同的输出，这可能更有效，因为不需要对字符串进行替换分析。

由于不使用返回值，编译器可以将printf调用替换为对puts的等效调用。

这种类型的优化很可能是为了减少经典K&R程序hello.c的可执行大小而引入的。将printf替换为puts避免了链接比puts大得多的printf代码。在您的例子中，这种优化是适得其反的，因为puts和printf都是链接的，但是现代系统使用动态链接，因此尝试以这种方式减少可执行文件的大小已经不再有意义了。

您可以在此戈德波特编译器浏览器页面上播放编译器设置，以观察编译器行为：

• 即使使用-O0，gcc也执行printf / puts替换，但是clang没有，这两个编译器都为两个调用生成代码，而不是优化测试if (i == 0)，这在禁用优化时是可以的。我怀疑gcc团队甚至在没有优化的情况下也无法抵制对尺寸基准的偏见。
• 对于-O1和更高版本，这两个编译器只为else分支生成代码，调用printf。
• 如果将第二个字符串更改为"N"，则printf将转换为对putchar的调用，这是另一个优化。

Answer 2

这是个优化。

使用没有格式说明符和尾随换行符的格式字符串调用printf，相当于使用删除尾随换行符的相同字符串调用puts。

由于printf有很多处理格式说明符的逻辑，但是puts只编写给定的字符串，后者将更快。因此，在第一次调用printf的情况下，编译器会看到这种等价性，并进行适当的替换。