C语言：函数调用的开销

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初学C语言的时候，我们有时会听说函数调用会有一定的开销，在进行了进一步学习之后，我们来看看原来听说的开销指的什么。
下面是两个非常简单的样例，就不作解释了：
函数调用版本C程序：

#include <stdio.h>

int sum(int a, int b)
{
return a + b;
}

int main()
{
int a = 1;
int b = 1;
int c;
c = sum(a, b);
return 0;
}

使用gcc汇编后：

    .file   "function.c".text.globl  _sum.def    _sum;   .scl    2;  .type   32; .endef
_sum:pushl   %ebpmovl    %esp, %ebpmovl    12(%ebp), %eaxmovl    8(%ebp), %edxaddl    %edx, %eaxpopl    %ebpret.def    ___main;    .scl    2;  .type   32; .endef.globl  _main.def    _main;  .scl    2;  .type   32; .endef
_main:pushl   %ebpmovl    %esp, %ebpandl    $-16, %espsubl    $32, %espcall    ___mainmovl    $1, 28(%esp)movl    $1, 24(%esp)movl    24(%esp), %eaxmovl    %eax, 4(%esp)movl    28(%esp), %eaxmovl    %eax, (%esp)call    _summovl    %eax, 20(%esp)movl    $0, %eaxleaveret

无函数调用版本c程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
int a = 1;
int b = 1;
int c;
c = a + b;
return 0;
}

使用gcc汇编后：

    .file   "no_function.c".def    ___main;    .scl    2;  .type   32; .endef.text.globl  _main.def    _main;  .scl    2;  .type   32; .endef
_main:pushl   %ebpmovl    %esp, %ebpandl    $-16, %espsubl    $16, %espcall    ___mainmovl    $1, 12(%esp)movl    $1, 8(%esp)movl    8(%esp), %eaxmovl    12(%esp), %edxaddl    %edx, %eaxmovl    %eax, 4(%esp)movl    $0, %eaxleaveret

除了公共部分和指导信息之外，第一个汇编程序比第二个汇编程序多了以下内容：

1

    movl    24(%esp), %eaxmovl    %eax, 4(%esp)movl    28(%esp), %eaxmovl    %eax, (%esp)

2

    call    _sum

3

    pushl   %ebpmovl    %esp, %ebp

4

    popl    %ebpret

额外的开销就体现在这4段代码上了，我来一一解释一下它们的作用：

1

参数入栈代码，将函数参数入栈，这是现在函数调用的标准方式。参数越多，开销越大

2

将控制权转移至函数中

3

建立新的栈帧，也就是当前函数使用的“一片”栈空间，使用ebp的值来标识新的栈帧，因此要将原栈帧首地址保存下来，方便回到原来的即调用者的栈帧

4

恢复原栈帧，然后将控制权转移至调用者
从汇编的角度来看，这额外的开销就是指的这不足十行的指令了，会对性能有多大影响呢？大概有那么一丁点。当然，对于不同的函数，以及不同的调用频率，这个影响也不尽相同。当然，这个程序是一个极端，它函数的功能代码也只有3行，这样的情况完全可以不用函数或者使用内联函数。所以是使用函数还是不使用函数呢？依我来看，为了程序的可读性，我们还是牺牲那么一丁点的性能吧。
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