x86-64编译器是否会优化使用更小寄存器（如eax替代rax）？

首先这个现象属于编译器的正常合理优化，核心逻辑和原因如下：

• 最根本的原因是 main 函数的返回值类型为 int：在常见的x86-64编译环境中，int 固定为4字节32位有符号整数，long 为8字节64位有符号整数。C++标准要求main返回int类型，因此你代码中a*b的计算结果会被隐式截断为32位int再返回，完全不需要计算完整的64位乘积。
• 操作32位寄存器不会出现数值错误：x86-64架构有明确的硬件规则，当向32位通用寄存器（比如eax、edx）写入数据时，处理器会自动将对应64位寄存器的高32位清零。你代码里的a=8、b=9都属于小数值，低32位就能完整存储，截断高32位不会对数值本身造成任何影响。
• 该优化的收益很明确：32位指令的机器码编码更短，执行延迟和吞吐量表现普遍和64位指令持平甚至更优，省去无意义的64位乘法操作既可以减小生成的可执行文件体积，也能略微提升执行效率。

你可以尝试把main的返回值类型改为long再重新编译，就能看到编译器会生成完整的64位乘法操作的汇编代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者boinka