为什么GCC包含一个“空”异或

Question

typedef struct {
        int x;
        int y;
        int z;
        int w;
} s32x4;

s32x4
f() {
        s32x4 v;
        v.x = 0

        return v;
}

f:
        xor     eax, eax
        xor     edx, edx          ; this line is questionable
        ret

f:                                      # @f
        xor     eax, eax
        ret

• 为什么gcc在那里插入异或？
• 如果没有一个好的理由：我能用什么方法摆脱它吗？

• 如果您想使用以下示例:https://godbolt.org/z/74ycy63se

Answer 1

您读取一个部分未初始化的struct对象来返回它，即使调用方没有使用返回值，这也是（有争议的）未定义的行为。

在x86-64 System V ABI中，16字节的结构以rdx：rax返回（任何更大的结构，都可以通过调用方传递一个指向返回值对象的指针来返回）。GCC将未初始化的部分清零，clang将所有垃圾留在那里。

GCC喜欢在任何可能存在将虚假依赖项耦合到某项中的风险时打破依赖项。（例如，在使用设计错误的CVTSI2SD xmm0,EAX之前，使用PXOR xmm0,xmm0)。Clang更“激进”地将其排除在外，有时甚至在这样做只会带来很小的代码大小好处时也是如此，例如，使用mov al,1而不是mov eax,1，或者使用mov al,[rdi]而不是movzx eax,byte ptr[rdi])

您所看到的最简单的形式是返回未初始化的纯int，
GCC和clang code-gen之间有相同的区别：

int foo(){
    int x;
    return x;
}

（天啊）

# clang 11.0.1 -O2
foo:
        # leaving EAX unwritten
        ret


# GCC 10.2 -O2
foo:
        xor     eax, eax        # return 0
        ret

这里clang“gets to”省略了整个指令。当然，这是未定义的行为（读取未初始化的对象），因此标准允许任何东西，包括ud2（保证会引发非法指令异常），或者在假设该代码路径不可达的情况下省略ret（即永远不会调用该函数）。或者返回0xdeadbeef,或者调用任何其他函数。