assembly - 为什么在这个简单的程序中，与 C++ 相比，gfortran 会产生如此大的堆栈大小？

问题描述

我一直在将一些简单的程序从 C++ 和 Fortran 编译成程序集，以尝试更多地了解计算机体系结构。我用 C++ 和 Fortran 编写了一个非常简单的程序来产生一些输出然后返回。我不明白为什么 Fortran 编译器 (gfortran) 会生成与 C++ 相比创建如此大的堆栈帧的程序集。

f_subroutines.f

      PROGRAM F_SUBROUTINES
      CALL SAY_HELLO
      CALL SAY_GOODBYE

      END

      SUBROUTINE SAY_HELLO
        PRINT '(A6)', "Hello."
      END

      INTEGER*4 FUNCTION GET_MY_NUMBER()
        GET_MY_NUMBER = 3
      END

      SUBROUTINE SAY_GOODBYE
        INTEGER :: GET_MY_NUMBER
        PRINT '(A18, I1, A19)',
     1 "Here's my number: ", GET_MY_NUMBER(), ". Call me. Goodbye!"
      END

cpp_subroutines.cpp

#include <cstdio>

void say_hello()
{
    std::printf("Hello.\n");
}

int get_my_number()
{
    return 3;
}

void say_goodbye()
{
    std::printf("Here's my number: %d. Call me. Goodbye!\n", get_my_number());
}

int main()
{
    say_hello();
    say_goodbye();
    return 0;
}

生成文件

CPPFLAGS=-O0
all: cpp_subroutines cpp_subroutines.s f_subroutines f_subroutines.s
cpp_subroutines: cpp_subroutines.o
    $(CXX) $(CPPFLAGS) -o $@ $^ $(LDFLAGS)
cpp_subroutines.s:
    $(CXX) $(CPPFLAGS) -S cpp_subroutines.cpp
f_subroutines: f_subroutines.o
    $(FC) -o $@ $^ $(LDFLAGS)
f_subroutines.s:
    $(FC) -S f_subroutines.f
.PHONY: clean
clean:
    $(RM) cpp_subroutines cpp_subroutines.o cpp_subroutines.s \
          f_subroutines f_subroutines.o f_subroutines.s

cpp_subroutines.s：say_hello

_Z9say_hellov:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    movl    $.LC0, %edi
    call    puts
    nop
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc

f_subroutines.s：say_hello

say_hello_:
.LFB2:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $480, %rsp
    movq    $.LC0, -472(%rbp)
    movl    $8, -464(%rbp)
    movq    $.LC4, -408(%rbp)
    movl    $4, -400(%rbp)
    movl    $4096, -480(%rbp)
    movl    $6, -476(%rbp)
    leaq    -480(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _gfortran_st_write
    leaq    -480(%rbp), %rax
    movl    $6, %edx
    movl    $.LC5, %esi
    movq    %rax, %rdi
    call    _gfortran_transfer_character_write
    leaq    -480(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _gfortran_st_write_done
    nop
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc

我正在使用 gfortran 和 gcc 版本 5.4.0。

我不太确定 Fortran 程序集在这里做什么：

    subq    $480, %rsp
    movq    $.LC0, -472(%rbp)
    movl    $8, -464(%rbp)
    movq    $.LC4, -408(%rbp)
    movl    $4, -400(%rbp)
    movl    $4096, -480(%rbp)
    movl    $6, -476(%rbp)
    leaq    -480(%rbp), %rax

这个堆栈帧似乎使用了 480 个字节并放置

源文件名 (.LC0) 从底部算起 8 个字节
值 13 距底部 16 个字节
格式说明符 '(A6)' (.LC4) 从底部算起 64 个字节
值 4 从底部算起 80 个字节
底部的值 4096（页面大小？）
值 6 从底部算起 4 个字节。

我对 C++ 编译的输出非常满意，但我想知道为什么

Fortran 编译会产生如此大的堆栈帧。
8 美元、4 美元、4096 美元和 6 美元的价值是什么。

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