c++ - Win64 与 System V ABI (x86_64) : Win64 Skipping registers?

Question

假设我们有一个具有以下签名的 C(或 C++)函数:

void foo(int64_t a, double b, int64_t c, double d);

在 Linux、Mac 或任何使用 System V ABI (x86_64) 的操作系统上编译时，a和c在 rdi 中获得通过和rsi寄存器，和b和d传入xmm0和xmm1 。好吧，这没什么问题。但后来我在 Windows (x86_64) 中做了同样的事情，看起来它跳过了一些寄存器。 a和c传入rcx和r8 ( rdx 已跳过)和 b和d传入xmm1和xmm3 (xmm0 和 xmm2 已跳过)。为什么 Win64 这样做而不是像 System V 那样“压缩”参数？对于 System V，我想象能够传递 4 个 qword 和 4 个 double ，而不需要传递堆栈上的任何内容，而 Win64，正如我猜测的那样，会传递堆栈上第四个参数之后的任何内容。/p>

我知道 Win64 与 SysV 中参数传递的寄存器顺序存在差异，但顺序不应该相关。我只是好奇为什么 Win64 会跳过寄存器，特别是当它只有 4 个用于非堆栈参数传递时。

Answer 1

微软的文档

https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/build/x64-calling-convention?view=msvc-160

声明它们在寄存器中最多传递 4 个参数。如果某个参数不适合特定寄存器，则将跳过该寄存器。

“浮点和 double 参数在 XMM0 - XMM3(最多 4 个)中传递，整数槽(RCX、RDX、R8 和 R9)通常用于该基数槽被忽略(参见示例)，反之亦然。”

链接页面上的示例 3 正是您的示例，并解释了您所看到的效果:

func3(int a, double b, int c, float d);    
// a in RCX, b in XMM1, c in R8, d in XMM3  

因此，他们使用最多 4 个参数寄存器，第一个参数在 RCX 或 XMM0 中，第二个参数在 RDX 或 XMM1 中，等等。

那么为什么要这样做呢？也许将 8 个寄存器参数传递给函数的想法似乎不是一个重要的用例。