这是MS CL全局优化（/Og）的一个bug吗？

Question

这是一个非常简化的程序，它重现了我在实际应用程序中遇到的问题：

#include "stdlib.h"
typedef unsigned short int shft;
struct xptr  {
    int layer;
    void *  addr;

    xptr() : layer(0), addr(NULL) {}
    xptr(int _layer, void *_addr) : layer(_layer), addr(_addr) {}

    xptr(const xptr& x) { layer = x.layer; addr = x.addr; }

/* Uncomment this to remove the bug */
/*   const xptr& operator= (const xptr& rhs) 
    {
        if (this != &rhs) {
            this->addr = rhs.addr;
            this->layer = rhs.layer;
        }
        return *this;
    }*/
};


struct n_dsc {
    xptr    pdsc;      
    xptr    ldsc;      
    xptr    rdsc;      
};


void dm_string_value_traverse(xptr node)
{    
    xptr p = node;    
    while (p.addr != 0)
    {        
        p = ((n_dsc*)p.addr)->rdsc;    
    }
}

int main()
{
    n_dsc n1, n2;

    n1.rdsc = xptr(0, &n2);
    xptr n = xptr(0, &n1);

    dm_string_value_traverse(n);
}

我完全无法理解为什么 CL 2008（使用 /Og /Zi /W4）为“dm_string_value_traverse”函数生成以下程序集：

    while (p.addr != 0)
004ABAC5  mov         eax,dword ptr [esp+10h] 
004ABAC9  add         esp,0Ch 
004ABACC  test        eax,eax 
004ABACE  je          dm_string_value_traverse+5Fh (4ABADFh) 
    {
        p = ((n_dsc*)p.addr)->rdsc;
004ABAD0  mov         ecx,dword ptr [eax+1Ch] 
004ABAD3  mov         dword ptr [esp],ecx 
004ABAD6  mov         eax,dword ptr [eax+20h] 
004ABAD9  mov         dword ptr [esp+4],eax 
004ABADD  jmp         dm_string_value_traverse+50h (4ABAD0h) ;NOTE THIS JMP TO THE ASSIGNMENT
    }

}

注：

1. 条件 (p.addr != 0) 仅检查一次！请参阅 004ABADD 无条件跳转到 004ABAD0（赋值）。
2. 没有 /Og 编译器会生成正确的代码。
3. 如果取消注释复制构造函数编译器也会生成好的代码。

可以理解为什么会发生这种情况吗？有办法解决这个问题吗？

Answer 1

这看起来像是一个过于热心的优化器。我可以确认您使用 Visual Studio 2008 SP1、/Og 和 /Fa 来描述程序集输出的行为。这对于 VC 来说并不是第一次：尝试 google visual c++ "/Og" site:support.microsoft.com.

一种解决方法是使用 xptr 指针而不是 xptr 值进行迭代。这还有一个有益的副作用，即每次迭代时复制的字节数从 8（xptr 值）减少到 4（xptr 指针）。

void dm_string_value_traverse(xptr node)
{    
    xptr *p = &node;    
    while (p->addr != 0)
    {        
        p = &(((n_dsc*)(p->addr))->rdsc);    
    }
}

生成的汇编代码（带有 /Og）现在如下所示。我无法将程序集准确地映射到源代码，因为比较

(p->addr != 0)

现在发生在两个地方。然而，很明显，循环现在包含对其结束条件的测试。

; prolog
      push  ebp
      mov   ebp, esp
; while (p->addr != 0)
      mov   eax, DWORD PTR _node$[ebp+4]
      test  eax, eax
      je    SHORT $LN1@dm_string_
      npad  6
; p = &(((n_dsc*)p->addr)->rdsc);
$LL2@dm_string_:
      mov   eax, DWORD PTR [eax+20]
      test  eax, eax
      jne   SHORT $LL2@dm_string_
$LN1@dm_string_:
; epilog
      pop   ebp
      ret   0

考虑到此类错误非常棘手，代码中可能隐藏着类似的问题。对于处理 xptr 和 n_dsc 的代码部分，您可能需要考虑不使用 /Og，或者对其进行单元测试。

Answer 2

也许你应该尝试将“p”设置为易失性：

volatile xptr p = node;    
while (p.addr != 0)
{        
    p = ((n_dsc*)p.addr)->rdsc;    
}

这应该会阻止优化器避免比较。