阅读 this question 的答案我注意到 register 在 C++17 中不再是有效的存储说明符。一些评论甚至暗示编译器已经忽略 register 一段时间了。
我将 GCC 6.x 与 ARM Cortex-M MCU 一起使用，并且有一些内联汇编代码，它绝对需要在寄存器中有一个变量。以前我假设 register 关键字会为我做这件事，但显然它不会。
编辑:为什么我需要在寄存器中存储一些东西？
我正在使用 ARM LDREX/STREX 指令实现无锁环形缓冲区。我需要将 ARM LDREX 指令的结果存储在寄存器中，因为将其存储在内存中会破坏 Cortex-M 上的整个机制。
编辑:示例代码。
这是从环形缓冲区中截取的代码片段，用于说明问题的要点。感兴趣的点是__LDREXW、__STREXW 和__CLREX，它们都在cmsis_gcc.h 中定义。 They are intrinsic functions of the ARM synchronization primitives.我用它们来实现无锁机制。
template<typename T, uint32_t maxCount>
class RingBuffer final {
__attribute__((aligned(8)))
T buffer[maxCount];
uint32_t start;
uint32_t end;
bool pushBack(const T &item) {
register uint32_t exclusiveEnd;
register uint32_t oldEnd;
do {
// Load current end value exclusively
exclusiveEnd = __LDREXW(&end);
__DMB();
// Remember old end value so that
// we can store the item at that location
oldEnd = exclusiveEnd;
// Check if ring buffer is full
if (isFull()) {
__CLREX();
__DMB();
return false;
}
// Figure out correct new value
if (exclusiveEnd == (maxCount - 1)) {
exclusiveEnd = 0;
}
else {
exclusiveEnd ++;
}
// Attempt to store new end value
} while (0 != __STREXW(exclusiveEnd, &end));
__CLREX();
__DMB();
// Store new item
//memcpy(buffer + oldEnd, &item, sizeof(T));
buffer[oldEnd] = item;
return true;
}
// ... other methods ...
}
为什么 LDREX 结果必须存储在寄存器中:
在 Cortex-M4 上实现的独占保留颗粒是整个内存地址范围(引用自 Cortex-M4 TRM)，这意味着如果变量存储 LDREX结果在内存中而不是寄存器中结束，那么以下 STREX 将始终失败。
注意:此代码在“裸机”硬件上运行，没有操作系统等。
最佳答案
What is the correct way to tell the compiler that I want a variable to be always stored in a register?
你不能那样做(在可移植的标准 C++ 或 C 代码中)。您需要信任您的编译器，所以您甚至不应该这样做。
注意:
最近的 C 和 C++ 标准(例如 C11 或 C++14 或 C++17)没有以命令式的方式谈论处理器寄存器，他们提到 register关键字是(在上个世纪)只是编译器的提示。
一些处理器(至少在过去)甚至没有任何真正的程序员可访问的处理器寄存器。
最重要的是，您应该相信您的编译器足够好 optimizations ，并且在某些情况下，将值放入寄存器不是性能最佳(在特别是，因为该寄存器可以更好地用于某些其他值)。
但是，作为一个扩展，GCC 编译器允许您放置一个 variable in a specified register 。 我不建议在没有非常好的理由的情况下使用它(至少要确保在使用和不使用该功能的情况下对您的代码进行基准测试)。
您确实需要了解，当前的编译器大部分时间都优化得比您能做的更好。在尝试手动优化之前，请务必对您的代码进行基准测试(例如使用 g++ -O3 和适当的 -mtune= 参数编译)。对于性能敏感的例程，还要检查生成的汇编代码(例如 g++ -O3 -fverbose-asm -S )。
On the Cortex-M4 the implemented exclusives reservation granule is the entire memory address range (quoted from Cortex-M4 TRM),
然后我建议使用小 extended assembler 代码(对于 GCC)或者，如果绝对必要，声明一个 variable in a specified register
也许您还需要使用 -ffixed- reg 选项编译所有代码(包括任何使用过的库，包括标准 C 和 C++ 库!)。
但我坚持:你需要比现在更信任你的编译器。您确定找不到(并且可能从源代码配置和构建)最新 GCC(例如 GCC 7)作为内置或其他东西启用您的低级同步机制吗？
关于c++ - 告诉编译器我希望变量始终存储在寄存器中的正确方法是什么？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/44721905/
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