GCC - 两个完全相同的函数却生成了不同的代码。为什么？

Question

GCC - 两个完全相同的函数却生成了不同的代码。为什么？

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代码：

#define OPPOSITE(c) (*((typeof(x) *)&(x)))

int foo(volatile int x)
{
    OPPOSITE(x) = OPPOSITE(x) + OPPOSITE(x);
    return x;
}

int bar(volatile int x)
{
    OPPOSITE(x) = OPPOSITE(x) + OPPOSITE(x);
    return x;
}

结果（-Os）：

foo:
        mov     DWORD PTR [rsp-4], edi
        mov     eax, DWORD PTR [rsp-4]
        mov     edx, DWORD PTR [rsp-4]
        add     eax, edx
        mov     DWORD PTR [rsp-4], eax
        mov     eax, DWORD PTR [rsp-4]
        ret
bar:
        mov     DWORD PTR [rsp-4], edi
        mov     eax, DWORD PTR [rsp-4]
        add     eax, eax
        ret

或者ARM gcc。（-O3）

foo:
        sub     sp, sp, #8
        str     r0, [sp, #4]
        ldr     r3, [sp, #4]
        ldr     r2, [sp, #4]
        add     r3, r3, r2
        str     r3, [sp, #4]
        ldr     r0, [sp, #4]
        add     sp, sp, #8
        bx      lr
bar:
        sub     sp, sp, #8
        str     r0, [sp, #4]
        ldr     r0, [sp, #4]
        lsl     r0, r0, #1
        add     sp, sp, #8
        bx      lr

https://godbolt.org/z/6z5Td9GsP

- 0___________

2

@chqrlie：与 #define OPPOSITE(c) (c) 相同的代码生成 https://godbolt.org/z/MWsbT5nan，所以这是GCC的一个错误：不尊重volatile赋值，也不尊重右侧有两个读取的事实。（除非我错过了关于序列点和对易访问volatile对象的多个未排序访问是UB的某些内容？不，使用tmp变量的相同代码生成：https://godbolt.org/z/r4evhT913） - Peter Cordes

2

你可以删除这个相反的东西，得到相同的代码。 - user253751

1

@Jabberwocky 嗯，从默认标准gnu90到gnu11的更改意味着我上面的评论很可能是原因。但是，仍然应该使用“-std=c99 -pedantic”来消除UB情况，但它并没有。因此，这个bug是gcc在C99模式下版本5之后不正确地处理volatile序列的结果。 - Lundin

1

我们可以简化它到 int foo(volatile int x) { x = x + x; return x; } int bar(volatile int x) { x = x + x; return x; }。同样的错误。这在C11之后是未定义行为，但在C99中是有明确定义的。 - Lundin

1

@Zakk: bar具有外部链接，因此在从翻译单元之外调用时，必须有正确的代码。 - Eric Postpischil

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1个回答

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原文链接

- pizzamonkey · Accepted Answer

您可以用以下代码替换

int foo(volatile int x)
{
        x = x + x;
        return x;
}

int bar(volatile int x)
{
    x = x + x;
    return x;
}

并且产生相同的效果。除了GCC之外，没有其他C编译器会产生这种效果，因此我认为说这是某种编译器错误是合理的。