高效的C编程之： 函数调用

14.9.4嵌套优化

一个函数如果在其结束时调用了另一个函数，则编译器使用B指令调转到被调用函数，而非BL指令。这样就避免了一级不必要的函数返回。图14.3显示了嵌套优化的调用过程。

图14.3嵌套优化函数调用过程

当编译时使用-O1或-O2选项时，编译器都执行这种嵌套优化。需要注意的是，当函数中引用了局部变量地址，由于指针别名问题的影响，即使函数在返回时调用了其他函数，编译器也不会使用嵌套优化。

下面通过一个例子来分析嵌套优化是如何提高代码执行效率的。

externintfunc2(int);

intfunc1(inta,intb)

{if(a>b)

return(func2(a-b));

else

return(func2(b-a));

}

编译后的代码如下所示。

func1

CMPa1,a2

SUBLEa1,a2,a1

SUBGTa1,a1,a2

Bfunc2

首先，func1中使用B指令代替BL指令，不用担心lr寄存器被破坏，减少了对寄存器压栈保护操作。另外，程序直接从func2返回到调用func1的函数，减少一次函数返回。如果说正常的指令调用过程为：

BL+BL+MOVpc，lr+MOVpc，lr

那么经过嵌套优化的函数调用过程就可以表示为：

BL+BL+MOVpc，lr

这样，总的开销将减少25％。

14.9.5单纯子函数

所谓单纯子函数（PureFunctions）是指那些函数返回值只和调用参数有关。换句话说，就是如果调用函数的参数相同，那么函数的返回结果也相同。如果程序中存在这样的函数，可以在函数定义时使用_pure进行声明，这样在程序编译时编译器会根据函数的调用情况对其进行优化。

下面的例子显示了当函数用_pure声明时，编译器对其所做的优化。

程序源码文件如下。

intsquare(intx)

{

returnx*x;

}

intf(intn)

{

returnsquare(n)+square(n)

}

编译后的结果如下。

square

MOVa2,a1

MULa1,a2,a2

MOVpc,lr

f

STMDBsp!,{lr}

MOVa3,a1

BLsquare

MOVa4,a1

MOVa1,a3

BLsquare

ADDa1,a4,a1

LDMIAsp!,{pc}

上面的程序中，square函数为“单纯子函数”，当使用_pure声明该函数时编译器在调用该函数时，将对程序进行优化。

声明的方法和编译后的结果如下所示。

__pureintsquare(intx)

{

returnx*x;

}

f

STMDBsp!,{lr}

BLsquare

MOVa1,a1,LSL#1

LDMIAsp!,{pc}

从编译后的代码中可以看到，用_pure声明的函数在f函数中只调用了一次。

虽然“单纯子函数”可以提高代码执行效率，但同时也会带来一些负面影响。比如，在“单纯子函数”中，不能直接或间接访问内存地址。所以在程序中使用“单纯子函数”时要特别小心。

另外，还可以使用#pragma声明“单纯子函数”，下面的代码显示了它的声明过程。

#pragmano_side_effects

/*functiondefinition*/

#pragmaside_effects