ABI vs C++ Standard

本文关键字：Standard C++ vs ABI 更新时间：2023-10-16

我正在努力理解ABI（比如System V）和C++标准之间的区别。因此，C++标准只是确定了合法的C++，这样编译器就可以将其转换为适当的汇编代码。ABI随后规范了该汇编代码如何与x86体系结构交互？这是两者之间更高层次的比较吗？

我之所以这么问，是因为我对低延迟软件感兴趣，我想知道阅读ABI会有多大价值

该标准根据您编写的代码定义程序应该做什么。ABI定义了如何为特定平台实现这一点，以便在不同运行中编译的代码（可能由不同的编译器/版本编译）可以进行交互。

也就是说，当你写：

void f(int i) { std::cout << i; }

该标准定义了行为：对该函数的调用将导致参数值的打印输出。ABI决定如何生成程序集，以便可以调用函数（f的名称是如何损坏的？）参数可以传入（参数是否在堆栈中？寄存器中？）。

关于问题的大胆部分。。。好吧，这取决于情况。ABI阅读量很大，很难阅读和理解。但您至少应该熟悉一些基本知识，比如调用约定（传递T类型的对象的成本是多少？）。。。除此之外，我会将其作为一种被动的方法：概况，如果你需要了解正在发生的事情，ABI可能会有所帮助。

大多数程序员不知道他们平台的ABI，他们过着同样快乐的生活。为了理解程序行为的一些特殊性，我特别来回了几次。

对于您的直接问题：了解ABI将在一定程度上帮助您。但是ABI不会告诉你在特定的C++应用程序中什么是有效的——例如，使用内联的效果——这可能是有益的，也可能是有害的。类似地，在某些情况下，选择使用vector与C风格的数组可能会带来好处，但在其他情况下，它的区别太小，不值得从一个数组更改为另一个数组。

低延迟软件更多的是了解编译器对某些特定代码的总体操作，而不是确切地知道ABI第13.6.2段中关于VTABLE是如何组织的——当然，您正在编译的特定代码直接受到VTABLE布局的影响-大多数时候这不是问题（除了理解虚拟函数是一个间接调用之外，它可能比相应的直接调用慢一点，对于简单函数来说，它将比函数的内联版本慢得多

您当然关心"有多少寄存器用于传递参数"之类的问题，但了解编译器是使用R0、R1、R2还是R13、R14和R15作为传递参数的三个寄存器就不那么重要了。

最重要的是，无论你多么了解编译器的功能，查看汇编程序输出、通过分析器运行代码等，都会比阅读ABI规范告诉你更多关于它的信息。请记住，在典型的代码中，90%的时间都花在了10%的代码中。修复一个使用总运行时间0.001%的函数的"缓慢"可能是浪费精力。