高效的C编程之： 函数调用

14.9函数调用

函数设计的基本原则是使其函数体尽量的小。这样编译器可以对函数做更多的优化。

14.9.1减少函数调用开销

ARM上的函数调用开销比非RISC体系结构上的调用开销小：

·调用返回指令“BL”或“MOVpc，lr”一般只需要6个指令周期（ARM7上）。

·在函数的入口和出口使用多寄存器加载/存储指令LDM和STM（Thumb指令使用PUSH和POP）提高函数体的执行效率。

ARM体系结构过程调用标准AAPCS定义了如何通过寄存器传递参数和返回值。函数中的前4个整型参数是通过ARM的前4个寄存器r0、r1、r2和r3来传递的。传递参数可以是与整型兼容的数据类型，如字符类型char、半字类型short等。

不能通过寄存器传递的参数，通过函数堆栈来传递。这样不论是函数的调用者还是被调用者都必须通过访问堆栈来访问参数，使程序的执行效率下降。

下面的例子显示了函数调用是传递4个参数和多于4个参数的区别。

传递4个参数的函数调用源文件如下。

intfunc1(inta,intb,intc,intd)

{

returna+b+c+d;

}

intcaller1(void)

{

returnfunc1(1,2,3,4);

}

编译的结果如下。

func1

ADDr0,r0,r1

ADDr0,r0,r2

ADDr0,r0,r3

MOVpc,lr

caller1

MOVr3,#4

MOVr2,#3

MOVr1,#2

MOVr0,#1

Bfunc1

如果程序需要传递6个参数，变为如下形式。

intfunc2(inta,intb,intc,intd,inte,intf)

{

returna+b+c+d+e+f;

}

intcaller2(void)

{

returnfunc1(1,2,3,4,5,6);

}

则编译后的汇编文件如下。

func2

STRlr,[sp,#-4]!

ADDr0,r0,r1

ADDr0,r0,r2

ADDr0,r0,r3

LDMIBsp,{r12,r14}

ADDr0,r0,r12

ADDr0,r0,r14

LDRpc,{sp},#4

caller2

STMFDsp!,{r2,r3,lr}

MOVr3,#6

MOVr2,#5

STMIAsp,{r2,r3}

MOVr3,#4

MOVr2,#3

MOVr1,#2

MOVr0,#1

BLfunc2

LDMFDsp!,{r2,r3,pc}

综上所述，为了在程序中高效的调用函数，最好遵循以下规则。

·尽量限制函数的参数，不要超过4个，这样函数调用的效率会更高。

·当传递的参数超过4个时，要将多个相关参数组织在一个结构体中，用传递结构体指针来代替多个参数。

·避免将传递的参数定义为longlong型，因为传递一个longlong型的数据将会占用两个32位寄存器。

·函数中存在浮点运算时，避免使用double型参数。