如何让GCC编译器生成REPE CMPSB指令（纯C实现）

嘿，我来帮你搞定这个问题！你写的那段循环代码逻辑上和REPE CMPSB做的事差不多，但GCC没把它优化成REPE CMPSB，其实是因为编译器没法确定你的指针有没有重叠，而且循环里的操作太“散”，没触发针对字符串指令的优化。

先看看你原来的代码：

unsigned int repe_cmpsb(unsigned char *esi, unsigned char *edi, unsigned int ecx) {
    for (; ((*esi == *edi) && (ecx != 0)); esi++, edi++, ecx--);
    return ecx;
}

调整后的可行代码 #

要让编译器认出这是字符串比较的模式，你需要给它足够的提示，比如用restrict关键字消除指针重叠的顾虑，同时调整循环结构匹配REPE CMPSB的执行逻辑：

unsigned int repe_cmpsb(unsigned char *restrict esi, unsigned char *restrict edi, unsigned int ecx) {
    while (ecx != 0 && *esi == *edi) {
        esi++;
        edi++;
        ecx--;
    }
    return ecx;
}

为什么这样能生成REPE CMPSB？ #

• restrict关键字：它告诉编译器esi和edi指向的内存区域完全不重叠，编译器不用考虑内存重叠带来的副作用，可以放心地用字符串指令进行优化，不用保留逐字节循环的保守逻辑。
• 循环逻辑匹配：REPE CMPSB的执行顺序是先检查计数寄存器（ECX）不为0，再比较ESI和EDI指向的字节，相等则继续循环。调整后的while循环先判断ecx != 0再比较字节，和指令的语义完全对齐，GCC的字符串优化器能直接识别这个模式，生成对应的REPE CMPSB指令。

如果你的指针是对齐的（比如按字节或更高对齐），还可以添加__builtin_assume_aligned来进一步优化，但注意这属于编译器内建函数，你要求不能用的话可以忽略，上面的代码已经足够触发目标指令了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者George Robinson