[英]Why does this code prevent gcc & llvm from tail-call optimization?
我曾尝试在GCC 4.4.5在Linux在Mac OSX(4.2.1的Xcode)和下面的代码和gcc-LLVM 此 。 以下是相关功能的来源和生成的反汇编。 (补充:使用gcc -O2 main.c
编译)
#include <stdio.h>
__attribute__((noinline))
static void g(long num)
{
long m, n;
printf("%p %ld\n", &m, n);
return g(num-1);
}
__attribute__((noinline))
static void h(long num)
{
long m, n;
printf("%ld %ld\n", m, n);
return h(num-1);
}
__attribute__((noinline))
static void f(long * num)
{
scanf("%ld", num);
g(*num);
h(*num);
return f(num);
}
int main(void)
{
printf("int:%lu long:%lu unsigned:%lu\n", sizeof(int), sizeof(long), sizeof(unsigned));
long num;
f(&num);
return 0;
}
08048430 <g>:
8048430: 55 push %ebp
8048431: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048433: 53 push %ebx
8048434: 89 c3 mov %eax,%ebx
8048436: 83 ec 24 sub $0x24,%esp
8048439: 8d 45 f4 lea -0xc(%ebp),%eax
804843c: c7 44 24 08 00 00 00 movl $0x0,0x8(%esp)
8048443: 00
8048444: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)
8048448: c7 04 24 d0 85 04 08 movl $0x80485d0,(%esp)
804844f: e8 f0 fe ff ff call 8048344 <printf@plt>
8048454: 8d 43 ff lea -0x1(%ebx),%eax
8048457: e8 d4 ff ff ff call 8048430 <g>
804845c: 83 c4 24 add $0x24,%esp
804845f: 5b pop %ebx
8048460: 5d pop %ebp
8048461: c3 ret
8048462: 8d b4 26 00 00 00 00 lea 0x0(%esi,%eiz,1),%esi
8048469: 8d bc 27 00 00 00 00 lea 0x0(%edi,%eiz,1),%edi
08048470 <h>:
8048470: 55 push %ebp
8048471: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048473: 83 ec 18 sub $0x18,%esp
8048476: 66 90 xchg %ax,%ax
8048478: c7 44 24 08 00 00 00 movl $0x0,0x8(%esp)
804847f: 00
8048480: c7 44 24 04 00 00 00 movl $0x0,0x4(%esp)
8048487: 00
8048488: c7 04 24 d8 85 04 08 movl $0x80485d8,(%esp)
804848f: e8 b0 fe ff ff call 8048344 <printf@plt>
8048494: eb e2 jmp 8048478 <h+0x8>
8048496: 8d 76 00 lea 0x0(%esi),%esi
8048499: 8d bc 27 00 00 00 00 lea 0x0(%edi,%eiz,1),%edi
080484a0 <f>:
80484a0: 55 push %ebp
80484a1: 89 e5 mov %esp,%ebp
80484a3: 53 push %ebx
80484a4: 89 c3 mov %eax,%ebx
80484a6: 83 ec 14 sub $0x14,%esp
80484a9: 8d b4 26 00 00 00 00 lea 0x0(%esi,%eiz,1),%esi
80484b0: 89 5c 24 04 mov %ebx,0x4(%esp)
80484b4: c7 04 24 e1 85 04 08 movl $0x80485e1,(%esp)
80484bb: e8 94 fe ff ff call 8048354 <__isoc99_scanf@plt>
80484c0: 8b 03 mov (%ebx),%eax
80484c2: e8 69 ff ff ff call 8048430 <g>
80484c7: 8b 03 mov (%ebx),%eax
80484c9: e8 a2 ff ff ff call 8048470 <h>
80484ce: eb e0 jmp 80484b0 <f+0x10>
我们可以看到除了printf()
的参数m
旁边的&
(地址)运算符(以及无关的%ld
和%p
)之外, g()
和h()
大部分都是相同的。 但是, h()
是尾调用优化而g()
不是。 为什么?
在g()中,您将获取局部变量的地址并将其传递给函数。 “足够智能的编译器”应该意识到printf不存储该指针。 相反,gcc和llvm假设printf可能将指针存储在某处,因此包含m的调用框架可能需要在递归中进一步“生存”。 因此,没有TCO。
这就是&它做到了。 它告诉编译器m
应该存储在堆栈中。 即使它被传递给printf
,编译器也必须假设它可能被其他人访问,因此必须在调用g
之后从堆栈中清除它。
在这种特殊情况下,由于编译器已知printf
(并且它知道它不保存指针),因此可能会教它执行此优化。
有关这方面的更多信息,请查看“逃避分析”。
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