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为什么现代编译器不使用 Push/Pop 来逐步构建堆栈框架？

Barbara Streisand

Dec 03, 2024 am 12:10 AM

Why Don't Modern Compilers Use Push/Pop for Gradual Stack Frame Building?

对局部变量使用 Push/Pop 指令的编译器

现代 C/C 编译器（如 clang、ICC、MSVC 和 gcc）避免直接使用 Push/pop 指令。相反，他们通过使用更高效的 sub/mov 或 lea 指令来优化代码。 Push/pop 仍然用于特定场景，例如保存/恢复被调用者保存的寄存器以及传递堆栈参数。

编译器支持逐步构建堆栈帧

编译器通常不支持逐渐构建堆栈帧使用推/弹出指令。这是因为它与错误处理和调试的展开机制冲突，并可能导致更大的展开信息部分。此外，混合推送和 [rsp] 寻址模式可能会因堆栈同步微指令而导致 Intel CPU 效率低下。

避免逐渐构建堆栈帧的原因

堆栈展开和调试支持： 在异常或调试过程中堆栈展开对于保持精确的堆栈状态至关重要。逐步构建框架会使这个过程变得复杂。
代码大小和效率： Sub/mov 指令提供更紧凑的代码，并且通常比 push/pop 更高效，特别是对于小的常量值。
实现的复杂性：编译器需要额外的检查和特殊情况处理来支持渐进的堆栈框架构建，这会减慢编译过程。

结论

虽然push/pop指令似乎有利于创建局部变量，但编译器目前优先考虑更高效和可靠的技术，如sub/mov或lea 。在某些情况下，仍然会使用push/pop，但它通常不用于渐进式堆栈框架构建。

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