具有可寻址GPR文件的CPU、寄存器变量的地址以及内存和寄存器之间的混叠。

Question

背景

一些CPU(如Atmel AVR )具有一个通用寄存器文件，该文件也可作为主内存的一部分寻址--参见7.4节中的图7-2和图后面的段落。

WG14是怎么想的？

既然如此，为什么C委员会选择

register int ri;
int* pi = &ri;

根据N1124第6.7.1节的脚注101，普遍存在畸形吗？考虑到上面的代码至少在一个处理器上是有意义的，而C向后弯曲以适应更陌生的(而且更少)，那么未定义或实现定义的行为就不会更有意义了。比AVR更重要的目标？

101)实现可以将任何register声明简单地视为auto声明。但是，无论是否实际使用可寻址存储，都不能显式地(使用6.5.3.2中讨论的一元&运算符)或隐式(通过将数组名称转换为6.3.2.1中讨论的指针)计算用存储类说明符register声明的对象的任何部分的地址。因此，唯一可以应用于用存储类说明符register声明的数组的操作符是sizeof。

我只是通过指针改变了CPU寄存器。哇？！

此外，使用GCC显式寄存器变量扩展，可以指导编译器将变量放置到特定的寄存器中。在这种情况下，您可以得到一个带有寄存器变量别名的指针，如下所示：

register int ri asm("r15") = 0;
int* pi = (int*)0x15;
/* pi now aliases ri */
*pi = 42;
/* ri is 42 now */
assert(ri == 42);

GCC如何处理这样的案件？我觉得这真的很奇怪，像这样的东西并没有considered...or，对吗？

Answer 1

C是一种抽象语言，定义时不了解最终实现它的机器。C的定义并不认为底层机器甚至会有常规形式的寄存器(或者堆栈、连续内存，或者在实际机器上存在的与这个问题无关的许多其他事情)。

要点是，register并不意味着应该为变量分配一个机器寄存器。关键字的含义是，变量不能被占用其地址；然后，理论上编译器能够对其执行更好的优化，因为它减少了变量可能被修改的路径数。在C中获取register变量的地址是没有意义的，无论它在哪个处理器上运行，因为register是一个非常糟糕的关键字 (以它所支持的最明显的优化命名)，这意味着不应该使用该地址。这就是所有的意义。

无论如何，AVR的智能编译器应该能够在不需要您提示的情况下进行优化(实际上，关键字是无用的，因为任何半体面的编译器都可以检测到它何时适用，因为基本上没有明确定义的方法来引用auto对象而不显式地获取其地址)。