高效的C編程之： 函數(shù)調(diào)用

14.9函數(shù)調(diào)用

函數(shù)設(shè)計(jì)的基本原則是使其函數(shù)體盡量的小。這樣編譯器可以對(duì)函數(shù)做更多的優(yōu)化。

14.9.1減少函數(shù)調(diào)用開銷

ARM上的函數(shù)調(diào)用開銷比非RISC體系結(jié)構(gòu)上的調(diào)用開銷?。?/p>

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

·在函數(shù)的入口和出口使用多寄存器加載/存儲(chǔ)指令LDM和STM（Thumb指令使用PUSH和POP）提高函數(shù)體的執(zhí)行效率。

ARM體系結(jié)構(gòu)過(guò)程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)AAPCS定義了如何通過(guò)寄存器傳遞參數(shù)和返回值。函數(shù)中的前4個(gè)整型參數(shù)是通過(guò)ARM的前4個(gè)寄存器r0、r1、r2和r3來(lái)傳遞的。傳遞參數(shù)可以是與整型兼容的數(shù)據(jù)類型，如字符類型char、半字類型short等。

不能通過(guò)寄存器傳遞的參數(shù)，通過(guò)函數(shù)堆棧來(lái)傳遞。這樣不論是函數(shù)的調(diào)用者還是被調(diào)用者都必須通過(guò)訪問(wèn)堆棧來(lái)訪問(wèn)參數(shù)，使程序的執(zhí)行效率下降。

下面的例子顯示了函數(shù)調(diào)用是傳遞4個(gè)參數(shù)和多于4個(gè)參數(shù)的區(qū)別。

傳遞4個(gè)參數(shù)的函數(shù)調(diào)用源文件如下。

intfunc1(inta,intb,intc,intd)

{

returna+b+c+d;

}

intcaller1(void)

{

returnfunc1(1,2,3,4);

}

編譯的結(jié)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

如果程序需要傳遞6個(gè)參數(shù)，變?yōu)槿缦滦问健?/p>

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

{

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

}

intcaller2(void)

{

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

}

則編譯后的匯編文件如下。

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}

綜上所述，為了在程序中高效的調(diào)用函數(shù)，最好遵循以下規(guī)則。

·盡量限制函數(shù)的參數(shù)，不要超過(guò)4個(gè)，這樣函數(shù)調(diào)用的效率會(huì)更高。

·當(dāng)傳遞的參數(shù)超過(guò)4個(gè)時(shí)，要將多個(gè)相關(guān)參數(shù)組織在一個(gè)結(jié)構(gòu)體中，用傳遞結(jié)構(gòu)體指針來(lái)代替多個(gè)參數(shù)。

·避免將傳遞的參數(shù)定義為longlong型，因?yàn)閭鬟f一個(gè)longlong型的數(shù)據(jù)將會(huì)占用兩個(gè)32位寄存器。

·函數(shù)中存在浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，避免使用double型參數(shù)。