为什么我的堆栈指针只能以16的倍数递增？

Question

使用以下C代码：

void func() {
  int a=1,b=2,c=3;
}

使用gcc -S -O -o- myfile.c编译，我得到了以下输出：

    .file   "myfile.c"
    .intel_syntax noprefix
    .text
.globl func
    .type   func, @function
func:
    push    ebp
    mov ebp, esp
    sub esp, 16
    mov DWORD PTR [ebp-4], 1
    mov DWORD PTR [ebp-8], 2
    mov DWORD PTR [ebp-12], 3
    mov DWORD PTR [ebp-16], 4
    mov DWORD PTR [ebp-20], 5
    leave
    ret
    .size   func, .-func
    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.4.4-14ubuntu5) 4.4.5"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

我期望在func:后的第三行代码应该是sub esp,12而不是sub esp,16。我尝试了在函数中使用不同数量的自动变量，并发现它以16字节为增量增长。这种情况为什么会发生？它是所有平台都会出现，还是特定于某个平台？

我目前在Intel Mac上运行OSX，在通过Ubuntu（32位）VirtualBox客户端使用GCC编译。

- Martin Doms

Answer 1

来自GCC man page，（加粗是我自己加的）：

-mpreferred-stack-boundary=num

尝试将堆栈边界对齐到2的num次方个字节的边界。如果未指定-mpreferred-stack-boundary，默认值为4（16字节或128位）。

- typo.pl

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编译器这样做的原因是，访问未对齐的内存位置的某些指令会受到性能惩罚。 - vidstige

谢谢，通过这个答案和vidstige的评论，我得到了所需的信息 :) - Martin Doms

@vidstige @Martin：或者它们会崩溃，即使在x86上（例如，查看movaps）。 - Bahbar

Answer 2

这是非常奇怪的输出。

你确定c文件不是这样的吗：

void func() {
  int a=1,b=2,c=3,d=4,e=5;
}

否则为什么需要这些行

否则为什么需要这些行

mov DWORD PTR [ebp-16], 4
mov DWORD PTR [ebp-20], 5

- jpowell

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我同意你的观点，但那不应该是一个答案。那实际上是对楼主问题的提问。 - andreee

Answer 3

x86_64 ABI要求堆栈对齐到16字节

堆栈分配、填充和对齐

对于32位OS X，由于SSE和其他原因，它也要求这样做

为什么Mac的x86-32 ABI要求16字节堆栈对齐？

- phuclv