编译器的优化

有的时候你不得不佩服，开发编译器的这堆人，很牛逼，比如说平时写的代码，肯定里面有一堆没有使用过的代码，比方说定义一个局部变量，整个类里面并没有调用它，那么编译器在编译的时候会将没用过的代码也编译到汇编当中吗

分析、过程、验证

• 创建一个项目

• 修改编译器的优化等级，这里我们选择跟Appstore中一样的优化等级

  
  
• 写一个方法
• 在方法当中创建几个局部的变量，整个运行过程没有用到这几个变量

-(NSInteger)Mytest{ 
    int a = 10;
    int b = 20;
    return a + b;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSInteger num = [self Mytest];
    self.TextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)num];
}

• 验证最后生成的汇编代码，会不会设计到这几个变量
  在Mytest函数当中的内容如下：
  
  内容被优化过了
  没有了 int a = 10； int b =20；a+b的过程
  直接return了一个结果 30
  修改Mytest中的代码如下：

-(NSInteger)Mytest{
    int a = 10;
    int b = 20;
    return a + b + [self.TextField2.text integerValue];
}

编译后的汇编

编译器优化`-[ViewController Mytest]:
    0x102ce6708 <+0>:   stp    x22, x21, [sp, #-0x30]!
    0x102ce670c <+4>:   stp    x20, x19, [sp, #0x10]
    0x102ce6710 <+8>:   stp    x29, x30, [sp, #0x20]
    0x102ce6714 <+12>:  add    x29, sp, #0x20            ; =0x20 
->  0x102ce6718 <+16>:  nop    
    0x102ce671c <+20>:  ldr    x1, #0x26a4               ; "TextField2"
    0x102ce6720 <+24>:  bl     0x102ce6a38               ; symbol stub for: objc_msgSend
    0x102ce6724 <+28>:  mov    x29, x29
    0x102ce6728 <+32>:  bl     0x102ce6a5c               ; symbol stub for: objc_retainAutoreleasedReturnValue
    0x102ce672c <+36>:  mov    x19, x0
    0x102ce6730 <+40>:  nop    
    0x102ce6734 <+44>:  ldr    x1, #0x2694               ; "text"
    0x102ce6738 <+48>:  bl     0x102ce6a38               ; symbol stub for: objc_msgSend
    0x102ce673c <+52>:  mov    x29, x29
    0x102ce6740 <+56>:  bl     0x102ce6a5c               ; symbol stub for: objc_retainAutoreleasedReturnValue
    0x102ce6744 <+60>:  mov    x20, x0
    0x102ce6748 <+64>:  nop    
    0x102ce674c <+68>:  ldr    x1, #0x2684               ; "integerValue"
    0x102ce6750 <+72>:  bl     0x102ce6a38               ; symbol stub for: objc_msgSend
    0x102ce6754 <+76>:  add    x21, x0, #0x1e            ; =0x1e 
    0x102ce6758 <+80>:  mov    x0, x20
    0x102ce675c <+84>:  bl     0x102ce6a50               ; symbol stub for: objc_release
    0x102ce6760 <+88>:  mov    x0, x19
    0x102ce6764 <+92>:  bl     0x102ce6a50               ; symbol stub for: objc_release
    0x102ce6768 <+96>:  mov    x0, x21
    0x102ce676c <+100>: ldp    x29, x30, [sp, #0x20]
    0x102ce6770 <+104>: ldp    x20, x19, [sp, #0x10]
    0x102ce6774 <+108>: ldp    x22, x21, [sp], #0x30
    0x102ce6778 <+112>: ret   

发现好多的代码，重点其实就是多了一个去取textfield2的值的汇编：

还是那句话，常量的运算过程优化，+ textfield2中的值得到结果 x0 = x21 返回x0
再次修改一下代码

-(NSInteger)Mytest{
    int a = 10;
    int b = 20;
    return a + b + self.value;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.value = 10;
    NSInteger num = [self Mytest];
    self.TextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)num];
}

得到的汇编代码

编译器优化`-[ViewController Mytest]:
    0x100186704 <+0>:  stp    x29, x30, [sp, #-0x10]!
    0x100186708 <+4>:  mov    x29, sp
->  0x10018670c <+8>:  nop    
    0x100186710 <+12>: ldr    x1, #0x2710               ; "value"
    0x100186714 <+16>: bl     0x100186a14               ; symbol stub for: objc_msgSend
    0x100186718 <+20>: add    x0, x0, #0x1e             ; =0x1e 
    0x10018671c <+24>: ldp    x29, x30, [sp], #0x10
    0x100186720 <+28>: ret    

将上述value属性替换成静态的变量

-(NSInteger)Mytest{
    MyValue = 20;
    int a = 10;
    int b = 20;
    return a + b + MyValue;
}

优化后的汇编

编译器优化`-[ViewController Mytest]:
->  0x102526720 <+0>: mov    w0, #0x32
    0x102526724 <+4>: ret    

C函数的优化

int Mytest2(int a ,int b){
    int c = 10;
    return a + b + MyValue;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.value = 10;
    NSInteger num = Mytest2(10, 20);
    self.TextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)num];
}

在Viewdidload函数中，Mytest直接变成了0x28 = 40
证明一部分C语言的函数，会被直接优化转化成结果直接赋值

大概编译器优化的规则

• 所有常量的运算的过程都会优化掉，直接生成结果
• 能够直接从地址中获取值的变量、常量这些在编译完成后都会被优化成值
• 优化掉部分C语言函数
• 运行的结果是不会受到影响的

关于汇编多线程问题

将优化等级切换回来

int Mytest2(int a ,int b){
    int c = 10;
    return a + b + (int)MyValue;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.value = 10;
    NSInteger num = Mytest2(10, 20);
    self.TextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)num];
}

分析

• 寄存器的访问本身是线程不安全的，底层是没有线程安全的说法
• 线程的切换是由操作系统把控
• Apple的操作系统是没有公开的，但是所有的操作系统都会做一个寄存器保护的功能，当前线程切换的时候，当前的线程会对当前的寄存器做一个保护，当保护的当前的寄存器的时候，将当前寄存器的环境存入到内存当中， 那么在其他线程中就可以使用这些寄存器了，如果在切换回这个线程的时候，会从内存中再度回来这个线程的寄存器环境。
• 操作系统windows由相关寄存器保护的属性，在apple中是没有被证实的
• 所有的资源抢夺，都是对内存的保护。我们所做的加锁全部是对内存的加锁
• 寄存器的保护都是操作系统做的。

扩展

• 寄存器>高速缓存>内存>磁盘
• 指令执行的越多，越慢
• app存在磁盘里面，打开app读到内存当中，A11 8MB将要执行的代码放入高速缓存，