Last Updated: 2023-10-02 14:19:01 Monday
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通过汇编代码，看看volatile变量的真实面目，测试用C代码如下：
#include <stdio.h>
int f(){
volatile int a = 1;
int b = a;
int c = a;
return a;
}
int main(){
f();
return 0;
}
-O0
不开优化，汇编如下：
f():
push rbp #
mov rbp, rsp
mov DWORD PTR [rbp-12], 1
mov eax, DWORD PTR [rbp-12]
mov DWORD PTR [rbp-4], eax
mov eax, DWORD PTR [rbp-12]
mov DWORD PTR [rbp-8], eax
mov eax, DWORD PTR [rbp-12]
pop rbp
ret
main:
push rbp
mov rbp, rsp
call f()
mov eax, 0
pop rbp
ret
标准的prologue和epilogue，用寄存器中转变量值。如果将C代码中的volatile去掉，汇编不变。
-O1
f():
mov DWORD PTR [rsp-4], 1
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
ret
main:
call f() # 有个push操作
mov eax, 0
ret
因为a被申明为volatile，因此，每次对a的访问，都是访问内存。如果去掉volatile，汇编会优化得比C代码还简单：
f():
mov eax, 1
ret
main:
mov eax, 0
ret
-O3
在-O3下，默认inline了：
f():
mov DWORD PTR [rsp-4], 1
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
ret
main:
mov DWORD PTR [rsp-4], 1
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
mov eax, DWORD PTR [rsp-4]
xor eax, eax
ret
去掉volatile后：
f():
mov eax, 1
ret
main:
xor eax, eax # rax=0
ret
volatile到底是啥？
就是强制通过内存来得到变量的值！
在嵌入式开发中，有些内存区域会被代码以外的其它因素影响，因此读取这些变量，一定要访问内存。
用xor置零
并不是因为xor比mov快，而是xor指令更短，可以节省字节数。
不过，xor会改变flags，mov不会！
xor reg, reg是所有CPU的最佳选择，没有其他方法比它有任何优势，它至少比任何其他方法都有一些优势。它是由英特尔和AMD正式推荐的。
在64位模式下，仍然使用xor r32, r32，因为写32位寄存器会将高32位也置零。xor r64,r64会浪费一个字节，因为它需要一个REX前缀。
x64规定操作64位寄存器的指令，必须要带上1byte的REX前缀，作为指令标识。
还有些其它好处...比如对某些CPU，节省功耗。
本文链接：https://cs.pynote.net/hd/asm/202302092/
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