优化器:优化内嵌组件

Question

我听说过几次编译器不会优化内联程序集，或者内联程序集是它的黑匣子。我很怀疑，因为我没有看到编译器失败的任何情况，所以我不在乎。

但今天，我在GCC维基上找到了一个名为DontUseInlineAsm的页面。它包含了人们之前告诉我的问题，但是没有关于为什么编译器不理解内联asm，因此也不会优化它的细节。那么，有谁知道编译器不进行这些优化的原因吗？

当然，我把一些特殊的案子放在一边

asm volatile("" : : "g"(value) : "memory");或

asm volatile("" : : : "memory");

当我们显式地告诉编译器，这段代码有明显的副作用，因此它不应该优化它。

Answer 1

编译器不会对内联程序集进行优化，因为这会达到目的。当程序员觉得自己比编译器更了解时，或者程序员认为他们可以生成更好的代码，或者编译器无法生成他们想要的代码时，就会使用内联程序集。在前一种情况下，程序员是在优化汇编代码本身，如果编译器在优化等效的C代码方面做得不够好，那么它不太可能改进汇编代码。在以后的情况下，没有等效的C代码，内联程序集使用编译器无法生成的指令或其他程序集特性。在这种情况下，也不太可能理解这些指令是如何优化代码的。

没有编译器能够像您在注释中建议的那样，将内联程序集转换为其内部“字节代码”。GCC将内联程序集作为字符串粘贴到其程序集输出中。它完全不理解字符串中的代码。Clang通常不会生成作为输出的程序集，因此它有一个内置的汇编程序，但是它也没有真正理解程序集代码。它只是将其转换为机器代码，然后插入到对象文件输出中。Microsoft的编译器是另一个通常不生成程序集代码输出的编译器，它实际上对程序集有一定的理解，但程度有限。它只了解代码使用的寄存器之类的内容，因此编译器会执行诸如保留内联程序集使用的寄存器之类的操作。它不知道程序集代码实际上做了什么。

如果希望编译器优化代码，请不要使用内联程序集。即使它不是一个直接对应于您想要的程序集代码的语言特性，编译器也可能可以生成它，就像Mike在关于ROTL的评论中所建议的那样。您还可以使用内置的函数，这些函数扩展了语言，并对应于各种程序集指令，在许多情况下编译器都能够进行优化。