C++ 函数调用约定与栈帧管理:最新 C++ 标准中的变化

c++++20 引入了新的函数调用约定 __cdecl,取代了旧的 __stdcall,并采用基于寄存器的栈帧管理来提高性能:函数调用约定:引入了 __cdecl 作为 c 风格函数的默认调用约定。仍然可以使用 __thiscall 和 __fastcall 等其他调用约定。栈帧管理:采用基于寄存器的栈帧管理,将局部变量和参数存储在 cpu 寄存器中。减少了栈上的存储量,加快了函数调用。

C++ 函数调用约定与栈帧管理:最新 C++ 标准中的变化

C++ 函数调用约定与栈帧管理:最新 C++ 标准变化

引言

C++ 函数调用约定定义了调用者和被调用者之间如何交换参数和结果。栈帧管理则处理函数调用过程中与堆栈相关的任务。在新版 C++ 标准中,对这些方面进行了重大修订。

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最新 C++ 标准中的函数调用约定

C++20 引入了一种新的函数调用约定:__cdecl,它用作 C 风格函数的默认调用约定。它取代了旧的 __stdcall 调用约定:

// 使用 __cdecl 调用约定void cdecl_function(int a, int b) {  // ...}

此外,还可以使用 __thiscall__fastcall 等其他调用约定。

栈帧管理

C++20 引入了基于寄存器的栈帧管理,可以提高性能。在此模型下,编译器会将局部变量和参数存储在 CPU 寄存器中,而不是堆栈中。这减少了栈上的存储量,并加快了函数调用:

struct Frame {  int a, b, c;};void register_frame_function(Frame frame) {  // ...}

实战案例

考虑下述函数:

int sum(int a, int b) {  return a + b;}

在旧版 C++ 标准中,调用此函数需要:

将两个参数压入堆栈将返回地址压入堆栈调整堆栈指针以在堆栈上创建帧调用函数调整堆栈指针以删除帧将结果从堆栈弹出

在基于寄存器的栈帧管理下,编译器将优化此过程:

将参数 ab 直接加载到寄存器中调用函数将结果直接存储在寄存器中,而无需使用堆栈帧

这大大提高了性能,特别是在频繁调用小功能的情况下。

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