C语言逻辑与、逻辑或的编译
int main() {int a, b;int c = a && b;int d = a || b;return 0;} 这样的一段非常简单的程序,编译器一般会如何实现它呢?首先,x86架构的CPU没有逻辑与和逻辑或的指令,那么,对于逻辑与和逻辑或,编译器会如何将其转换为x86指令集下的指令序列呢?
使用gcc -S命令产生了编译产生的汇编代码。我通过在其中添加一些C风格的注释,帮助大家理解这段简单的代码。
.file"logic.c".text.globlmain.typemain, @functionmain:.LFB0:.cfi_startprocpushl%ebp.cfi_def_cfa_offset 8.cfi_offset 5, -8movl%esp, %ebp //此时ebp寄存器保存了栈顶指针的位置(声明局部变量前).cfi_def_cfa_register 5subl$16, %esp //栈顶指针上移16字节,即申请四个int类型变量的栈空间cmpl$0, -4(%ebp) //-4(%ebp)为变量a,比较变量a与立即数0je.L2 //如果相等则跳转到L2cmpl$0, -8(%ebp) //否则比较变量b与立即数0je.L2 //如果相等则跳转到L2movl$1, %eax //否则eax寄存器设为1jmp.L3 //跳转到L3.L2:movl$0, %eax //eax寄存器设为0.L3:movl%eax, -12(%ebp) //结果保存到变量c(下面是或运算的部分了)cmpl$0, -4(%ebp)jne.L4cmpl$0, -8(%ebp)je.L5.L4: //a不为0则会走到这里movl$1, %eax //设定eax为1jmp.L6.L5: //a、b均为0则会走到这里movl$0, %eax //设定eax为0.L6:movl%eax, -16(%ebp) //结果保存到变量dmovl$0, %eaxleave.cfi_restore 5.cfi_def_cfa 4, 4ret.cfi_endproc.LFE0:.sizemain, .-main.ident"GCC: (GNU) 4.6.1 20110908 (Red Hat 4.6.1-9)".section.note.GNU-stack,"",@progbits 从这个汇编代码中就体现了C语言逻辑运算的截断特性。即对于与操作,第一个0的出现表示整个合取式为0;对于或操作,第一个1的出现表示整个析取式为1。那么,当我们在写逻辑运算表达式的时候,如果可能的话,应当考虑每个项为真或为假的概率,例如,在一个合取式a && b当中,b为0的概率比a为0的概率大得多,那么我们用b && a来代替a && b是可以起到提高效率的作用的。
有些时候代码的优化工作会由编译器完成,不过,对于变量取值可能性的估计,编译器大多数情况是无法做到的,因此,在这种情况下,我们还是应该尽量人工完成这部分优化工作。
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