简单分析针对ARM平台的C语言程序的编译问题

我们知道在C语言编译时，有那么几个常用的优化编译选项，分别是-O0,-O1,-O2,-O3以及-Os。之前一直觉得既然是优化选项，顶多是优化一下逻辑，提高一些效率或者减少一下程序大小而已。很少会觉得它们会影响程序的最终结果。直到最近在ARM平台上发现一个程序里的一个bug，才觉得这些优化选项有时候也没那么智能。或者说针对ARM平台，还没有那么智能。
      首先看这么一段程序，此程序是我将问题简单化的程序：

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main()
{
 char buffer[1024] = {0,1,2,3,4,5,6,7};
 int iTest = 0x12345678;
 int *p = (int *)(buffer + 7);
 memcpy(p, &iTest, sizeof(iTest));
 printf("%x\n", buffer[6]);
 printf("%x\n", buffer[9]);
 return 0;
}

乍看之下，觉得这个程序没啥问题。然后我们将此程序文件名称叫point.c。然后分别用交叉编译链进行如下编译：

 arm-xxx-linux-gcc point.c -o point0 -O0
 arm-xxx-linux-gcc point.c -o point1 -O1
 arm-xxx-linux-gcc point.c -o point2 -O2

最终再分别执行三个程序，结果却有点出人意料：

 ./point0
 6
 34
 ./point1
 34
 0
 ./point2
 6
 0

只有在-O0，也就是没有优化的情况下，结果才和假想的一致。但是同样的问题在x86平台上却没有问题。
    于是我通过用以下命令，分别来生成不同优化选项下的汇编代码，来确定在ARM平台上编译到底出了什么问题。

 arm-xxx-linux-gcc point.c -o point0.s -O0 -S
 arm-xxx-linux-gcc point.c -o point1.s -O1 -S
 arm-xxx-linux-gcc point.c -o point2.s -O2 -S

然后对比三个汇编的代码，发现问题出在memcpy这句话上。
    在point0.s中，程序是老老实实的调用的memcpy，然后就将0x12345678老老实实按照字节一个个的放到了buffer+7的位置。
    而在point1.s中程序则是没有调用memcpy，而是用的语句：
    str        r3, [sp, #7]
    而此时r3中存储的就是0x12345678；而由于我采用的ARM平台是32位的，此语句执行时，地址线应该不会发生变化，所以最终的结果是buffer+4到buffer+7的数据被覆盖了，而不是buffer+7到buffer+10的数据被修改。
    而在point2.s中，貌似又针对流水线进行了优化，程序执行顺序会有所变化，在对buffer部分位置赋初值的顺序是在str  r3, [sp, #7]之后，所以buffer+6处的数据反而是正确的6。
    分析到这儿，也许有人会说写个简单的程序，都会因为编译的优化选项不同导致结果不同，那这memcpy是不是就不敢用了？
    其实一般只要有较好的编程习惯的话，都不会遇到此类问题，比如下面的程序：

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main()
{
 char buffer[1024] = {0,1,2,3,4,5,6,7};
 int iTest = 0x12345678;
 char *p = buffer + 7;
 memcpy(p, &iTest, sizeof(iTest));
 printf("%x\n", buffer[6]);
 printf("%x\n", buffer[9]);
 return 0;
}

这段程序其实只是简单的改变了p的类型，就能保证在各种优化下，结果都一样。可见好的编程习惯是有多么的重要。

赞 (0)

相关推荐

  • 如何将C语言代码转换为应用程序(也就是编译)

    C语言是高级语言,它的语法接近于人类的自然语言,但比自然语言严谨.计算机无法直接将C语言的代码运行,他们并不懂得什么是C语言,实际上,计算机只处理他们的机器语言,所以我们必须为自己找一个翻译,这个翻译可分为2种: 1.编译器 编译器是"文章的译者",它在我们完成创作后将其翻译(实际上是编译)成为机器语言. 2.解释器 解释器是"随声翻译",代码运行的同时它们就开始工作,BASIC就是使用解释器,一般认为这种方法效率很低. C语言要请第1种翻译,要想让C语言代码执行,

  • 深入理解C语言中编译相关的常见错误

    1. /usr/lib/gcc/i686-linux-gnu/4.6/../../../i386-linux-gnu/crt1.o: In function `_start':(.text+0x18): undefined reference to `main'collect2: ld 返回 1Reason: no main function in source file2. to get compile options -I and -lpkg-config libe.g: pkg-confi

  • linux使用gcc编译c语言共享库步骤

    对任何程序员来说库都是必不可少的.所谓的库是指已经编译好的供你使用的代码.它们常常提供一些通用功能,例如链表和二叉树可以用来保存任何数据,或者是一个特定的功能例如一个数据库服务器的接口,就像MySQL. 大部分大型的软件项目都会包含若干组件,其中一些你发现可以用在其他项目中,又或者你仅仅出于组织目的将不同组件分离出来.当你有一套可复用的并且逻辑清晰的函数时,将其构建为一个库会十分有用,这样你就不将这些源代码拷贝到你的源代码中,而且每次都要再次编译它们.除此之外,你还可以保证你的程序各模块隔离,这

  • 16种C语言编译警告(Warning)类型的解决方法

    当编译程序发现程序中某个地方有疑问,可能有问题时就会给出一个警告信息.警告信息可能意味着程序中隐含的大错误,也可能确实没有问题.对于警告的正确处理方式应该是:尽可能地消除之.对于编译程序给出的每个警告都应该仔细分析,看看是否真的有问题.只有那些确实无问题的警告才能放下不管. 说明: 由于编译的警告各种各样,根本不可以一一罗列出来,下面只是列举出比较典型的一些警告,还有一些警告,大家只要根据字面意思,就可以很快的查找出来,并解决之. 类型1: 显示:warning: implicit declar

  • 简单分析针对ARM平台的C语言程序的编译问题

    我们知道在C语言编译时,有那么几个常用的优化编译选项,分别是-O0,-O1,-O2,-O3以及-Os.之前一直觉得既然是优化选项,顶多是优化一下逻辑,提高一些效率或者减少一下程序大小而已.很少会觉得它们会影响程序的最终结果.直到最近在ARM平台上发现一个程序里的一个bug,才觉得这些优化选项有时候也没那么智能.或者说针对ARM平台,还没有那么智能.       首先看这么一段程序,此程序是我将问题简单化的程序: #include<stdio.h> #include<string.h>

  • C语言程序的编译与预处理基础定义讲解

    C语言程序的编译与预处理基础定义讲解

    目录 程序的翻译环境和执行环境 1.翻译环境 2.运行环境 预处理详解 预定义符号 #define #define定义宏 #define替换规则 #和## 带副作用的宏参数 宏和函数对比 命名约定 #undef 命令行定义 条件编译 文件包含 程序的翻译环境和执行环境 在ANSIC的任何一种实现中,存在两个不同的环境:翻译环境和执行环境 翻译环境:源代码被转换为可执行的机器指令. 执行环境:实际执行代码. 1.翻译环境 组成一个程序的每个源文件通过编译分别转换成目标文件(object code)

  • C语言程序环境编译+链接理论

    C语言程序环境编译+链接理论

    目录 一.程序的翻译环境(编译和链接) 二.程序的运行环境 一.程序的翻译环境(编译和链接) 在ANSI C 的任何一种实现中,存在两个不同的环境: 第一种是翻译环境,在这个环境中源代码被转换成可执行的机器指令. 第二种是执行环境,它用于实际执行代码. 如下图:就是我们编译器编译一个源文件到一个可执行文件的大致过程 组成一个程序的每个源文件(test.c)通过编译过程分别转换成目标代码(test.obj) 每个目标文件又由链接器(linker)捆绑在一起,形成一个单一而完整的可执行程序. 链接器

  • C语言程序的编译与预处理详解

    C语言程序的编译与预处理详解

    目录 一.程序的编译 1. 编译阶段 2.链接 二.预处理详解 1.预定义符号 2.#define定义的标识符 3.#define定义的宏 4.#unef 总结 一.程序的编译 我们写的源文件(*.c)是经过怎样的处理生产可执行文件(*.exe)的呢?这种处理有两个步骤-编译和链接.源文件在编译阶段通过编译器将每个源文件转换为目标文件(这些文件是可执行的机器指令),再通过链接器将其捆绑到一起,生成一个完整的可执行程序. 1. 编译阶段 编译阶段可细分为3个阶段:预处理(即预编译).编译.汇编 预

  • vs2019 Com组件初探之简单的COM编写及实现跨语言调用的方法

    vs2019 Com组件初探之简单的COM编写及实现跨语言调用的方法

    前提条件 1.掌握C++基础语法 2.平台安装 vs2019 3.本地平台为 windows 10 1909 X64 4.了解vbs基础语法 本次目标 1.掌握Com组件的概念及原理 2.编写一个简单的以DLL形式展现的Com组件 3.通过 VBS 实现跨语言调用COM 1.Com组件概念及原理 什么是COM: 引用百度百科:COM component(COM组件)是微软公司为了计算机工业的软件生产更加符合人类的行为方式开发的一种新的软件开发技术.在COM构架下,人们可以开发出各种各样的功能专一

  • C语言程序环境和预处理详解分析

    C语言程序环境和预处理详解分析

    目录 一.程序的翻译环境和运行环境 程序的翻译环境 链接阶段 执行环境(运行环境) 二.预处理详解 预定义符号 #define定义标识符 #define定义宏 #define 替换规则 #和##两个预处理的工具 带副作用的宏参数 宏和函数对比 #undef移除宏 命令行定义 条件编译 头文件包含 嵌套文件包含 总结 一.程序的翻译环境和运行环境 重点:任何ANSI C(标准C的程序)的一种实现,存在两个不同的环境 第1种是翻译环境,在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令. 第2种是执行环境,

  • java几种排序算法的实现及简单分析

    本文实例讲述了java几种排序算法的实现及简单分析.分享给大家供大家参考.具体如下: package test; public class first { /*普通的插入排序*/ public void insertSort(int[] list) { int i, j; list[0] = -999; //相当于设置一个监视哨兵,不用判断是否越界, //但要求数组从第二个数开始即i=1开始存储 for (i = 1; i < list.length; i++) { j = i; while (

  • 流氓软件ErrorSafe的简单分析清除方法与其他

    这里就简单描述ErrorSafe的分析和应对办法,目前,我这里只能找到两个版本,一个是1.0.22.4,另外一个是1.2.120.1,后者经升级应该是最新版本了,颠倒一下,先给出结论,并列举防范措施,最后是简单分析 结论和推广方式 1.从版本上来看,老版本的ErrorSafe还添加了服务等,而最新版本则是很简单的只添加自启动项,新版本更容易被清除 2.从程序上来看,该软件之所以被国际称为恶意软件,主要是指它的流氓推广方式及其恶劣,犯了众怒,才被人人喊打 由于该程序本身并无流氓特征,其流氓性主要体

  • linux下system函数的简单分析

    简单分析了linux下system函数的相关内容,具体内容如下 int __libc_system (const char *line) { if (line == NULL) /* Check that we have a command processor available. It might not be available after a chroot(), for example. */ return do_system ("exit 0") == 0; return do

  • Python数据可视化正态分布简单分析及实现代码

    Python数据可视化正态分布简单分析及实现代码

    Python说来简单也简单,但是也不简单,尤其是再跟高数结合起来的时候... 正态分布(Normaldistribution),也称"常态分布",又名高斯分布(Gaussiandistribution),最早由A.棣莫弗在求二项分布的渐近公式中得到.C.F.高斯在研究测量误差时从另一个角度导出了它.P.S.拉普拉斯和高斯研究了它的性质.是一个在数学.物理及工程等领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重大的影响力. 正态曲线呈钟型,两头低,中间高,左右对称因其曲线呈钟形,因此人

随机推荐