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优化你的汇编代码

  原作者:  Benny/29A
        翻译改写:hume/冷雨飘心

[注意:这不是鹦鹉学舌的翻译,我尽量以我的理解传达原文的本意]

关于代码优化的文章实在太多了,遗憾的是大部分我都没有看,尽管他们就摆在我的床边(每当我要看的时候就忍不住打哈欠...嘿嘿).这篇文章较短所以翻了一下.

代码优化的含义:

代码优化的目标当然是体积小和速度快,但是在通常的情况下二者就象鱼和熊掌一样不能得兼,我们通常寻找的是这二者的折中,究竟应该偏向何方,那就得具体看我们的实际需要.

但有些常识是我们应该牢记的,下面就结合我们最常遇到的具体情况来漫谈一下:

1.寄存器清0
        我绝对不想再看到下面的写法:
        1)      mov eax, 00000000h                    ;5 bytes

        看起来上面的写法很符合逻辑,但你应当意识到还有更加优化的写法:
        2)      sub eax, eax                          ;2 bytes
        3)      xor eax, eax                          ;2 bytes

        看看后面的字节数你就应该理解为什么要这么作了,除此之外,在速度上也没有损失,他们一样快,但你喜欢xor还是sub呢?我是比较喜欢xor,原因很简单,因为我数学不好....

        不过Microsoft比较喜欢sub....我们知道windows运行的慢....(呵呵,当然是玩笑这并不是真正原因X-D!)

2.测试寄存器是否为0
        我也不希望看到下面的代码:
        1)      cmp eax, 00000000h                    ;5 bytes
                je _label_                            ;2/6 bytes (short/near)

        [* 注意很多指令针对eax作了优化,你要尽可能多地实用eax,比如CMP EAX, 12345678h (5 bytes)
        如果你使用其他寄存器,就是6bytes *]
        
        让我们看看,简单的比较指令居然要用7/11 bytes,No No No,试试下面的写法:
        2)      or eax, eax                          ;2 bytes
                je _label_                            ;2/6 (short/near)

        3)      test eax, eax                        ;2 bytes
                je _label_                            ;2/6 (short/near)

        呵呵,只有4/8 bytes,看看我们可节省多少字节啊3/4字节...那么接下来的问题是你喜欢OR还是TEST呢,就我个人而言,比较喜欢TEST,因为test不改变任何寄存器,并不向任何寄存器写入内容,这通常能在pentium机上取得更快的执行速度.
        
        别高兴的太早,因为还有更值得我们高兴的事情,假如你要判断的的是eax寄存器,那么看看下面的,是不是更有启发?
        4)      xchg eax, ecx                        ;1 byte
                jecxz _label_                        ;2 bytes
        在短跳转的情况下我们比2)和3)又节省了1字节.oh....___...

3.测试寄存器是否为0FFFFFFFFh
        一些API返回-1,因此如何测试这个值呢?看你可能又要这样:
        1)      cmp eax, 0ffffffffh                  ;5 bytes
                je _label_                            ;2/6 bytes
        hey,不要这样,写代码的时候想一想,于是有了下面的写法:
        2)      inc eax                              ;1 byte
                je _label_                            ;2/6 bytes
                dec eax                              ;1 byte

        可以节省3 bytes并且执行速度会更快.

4.置寄存器为0FFFFFFFFh
        看看假如你是Api的作者,如何返回-1?这样吗?
        1)      mov eax, 0ffffffffh                  ;5 bytes

        看了上面的不会再这么XXX了吧?看看下面的:
        2)      xor eax, eax / sub eax, eax          ;2 bytes
                dec eax                              ;1 byte
        节省一个字!还有写法:
        3)      stc                                  ;1 byte
                sbb eax, eax                          ;2 bytes
        这有时还可以优化掉1 byte:
                jnc _label_
                sbb eax, eax                          ;2 bytes only!
      _label_: ...

      我们为什么用asm呢?这就是原因.

5.寄存器清0并移入低字数值
        1)      xor eax, eax                          ;2 bytes
                mov ax, word ptr [esi+xx]            ;4 bytes
        ????--->不会吧,这可能是最多初学者的写法了,我当然原来也是,看了benny的文章之后我决定改写

为:
        2)      movzx eax, word ptr [esi+xx]          ;4 bytes
        收获2 bytes!

        下面的
        3)      xor eax, eax                          ;2 bytes
                mov al, byte ptr [esi+xx]            ;3 bytes

        就相应改为:
        4)      movzx eax, byte ptr [esi+xx]          ;4 bytes

        我们应当尽可能利用movzx
        5)      xor eax, eax                          ;2 bytes
                mov ax, bx                            ;3 bytes

        因为执行速度不慢并通常能节省字节...
        6)      movzx eax, bx                        ;3 bytes

6.关于push,下面是着重代码体积的优化,因为寄存器操作总要比内存操作要快.

        1)      mov eax, 50h                          ;5 bytes

        这样就小了1 word

        2)      push 50h                              ;2 bytes
                pop eax                              ;1 byte
        
        当操作数只有1字节时候,push只有2 bytes,否则就是5 bytes,记住!
        下一个问题,向堆栈中压入7个0

        3)      push 0                                ;2 bytes
                push 0                                ;2 bytes
                push 0                                ;2 bytes
                push 0                                ;2 bytes
                push 0                                ;2 bytes
                push 0                                ;2 bytes
                push 0                                ;2 bytes

      占用14字节,显然不能满意,优化一下
        4)      xor eax, eax                          ;2 bytes
                push eax                              ;1 byte
                push eax                              ;1 byte
                push eax                              ;1 byte
                push eax                              ;1 byte
                push eax                              ;1 byte
                push eax                              ;1 byte
                push eax                              ;1 byte

        可以更紧凑,但会慢一点的形式如下:

        5)      push 7                                ;2 bytes
                pop ecx                              ;1 byte
      _label_:  push 0                                ;2 bytes
                loop _label_                          ;2 bytes

        可以节省7字节....

        有时候你可能会从将一个值从一个内存地址转移到另外内存地址,并且要保存所有寄存器:

        6)      push eax                              ;1 byte
                mov eax, [ebp + xxxx]                  ;6 bytes
                mov [ebp + xxxx], eax                  ;6 bytes