c++ - 来自数组 0 初始化的奇怪程序集

Question

受问题 Difference in initalizing and zeroing an array in c/c++ ? 启发，我决定实际检查 Windows Mobile Professional(ARM 处理器，来自 Microsoft Optimizing Compiler)的优化版本构建的程序集。我的发现有点令人惊讶，我想知道是否有人可以解释我的问题。

检查这两个示例:

byte a[10] = { 0 };

byte b[10];
memset(b, 0, sizeof(b));

它们用在同一个函数中，所以栈是这样的:

[ ] // padding byte to reach DWORD boundary
[ ] // padding byte to reach DWORD boundary
[ ] // b[9] (last element of b)
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ] // b[0] = sp + 12 (stack pointer + 12 bytes)
[ ] // padding byte to reach DWORD boundary
[ ] // padding byte to reach DWORD boundary
[ ] // a[9] (last element of a)
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ] // a[0] = sp (stack pointer, at bottom)

带有我的评论的生成程序集:

; byte a[10] = { 0 };

01: mov   r3, #0        // r3 = 0
02: mov   r2, #9        // 3rd arg to memset: 9 bytes, note that sizeof(a) = 10
03: mov   r1, #0        // 2nd arg to memset: 0-initializer
04: add   r0, sp, #1    // 1st arg to memset: &a[1] = a + 1, since only 9 bytes will be set
05: strb  r3, [sp]      // a[0] = r3 = 0, sets the first element of a
06: bl    memset        // continue in memset

; byte b[10];
; memset(b, 0, sizeof(b));

07: mov   r2, #0xA      // 3rd arg to memset: 10 bytes, sizeof(b)
08: mov   r1, #0        // 2nd arg to memset: 0-initializer
09: add   r0, sp, #0xC  // 1st arg to memset: sp + 12 bytes (the 10 elements
                        // of a + 2 padding bytes for alignment) = &b[0]
10: bl    memset        // continue in memset

现在，有两件事让我感到困惑:

1. 第 2 行和第 5 行有什么意义？为什么不直接给 memset &a[0] 和 10 个字节？
2. 为什么没有初始化 0 的填充字节？这仅适用于结构中的填充吗？

编辑:我很好奇不测试结构案例:

struct Padded
{
    DWORD x;
    byte y;
};

0 初始化它的汇编器:

; Padded p1 = { 0 };

01: mov   r3, #0
02: str   r3, [sp]
03: mov   r3, #0
04: str   r3, [sp, #4]

; Padded p2;
; memset(&p2, 0, sizeof(p2));

05: mov   r3, #0
06: str   r3, [sp]
07: andcs r4, r0, #0xFF
08: str   r3, [sp, #4]

在这里，我们在第 04 行看到确实发生了填充，因为使用了 str(与 strb 相对)。对吧？

Answer 1

第 2 行和第 5 行的原因是因为您在数组初始值设定项中指定了 0。编译器将初始化所有常量，然后使用 memset 填充其余的常量。如果你在初始化器中放两个零，你会看到它是 strw(字而不是字节)然后 memset 8 个字节。

至于padding，它只是用来对齐内存访问——一般情况下不应该使用数据，所以memsetting很浪费。

编辑:为了记录，我对上面的 strw 假设可能是错误的。我 99% 的 ARM 经验是在 iPhone 上反转 GCC/LLVM 生成的代码，所以我的假设可能不会延续到 MSVC。