14.9.3叶子函数

所谓叶子函数（leaffunction）就是在其函数体内不存在对其他函数调用，它也常被称为终级函数。因为叶子函数不需要调用其他函数，所有没有保存/恢复寄存器的操作，因此执行效率比一般函数要高。

当函数中必须对一些寄存器进行保存时，可以使用高效率的多寄存器存储指令STM，对需要保存的寄存器内存一次性存储。

正是由于叶子函数执行的高效性，所以在编程时，尽量将子程序编写为叶子函数，这样即使程序中多次调用也不会影响代码性能。

为了高效的调用函数，可以遵循下面函数调用原则。

·避免在被频繁调用的函数中调用其他函数，以保证被频繁调用的函数被编译器编译为叶子函数。

·把比较小的被调用函数和调用函数放在同一个源文件中，并且要先定义后调用，编译器就可以优化函数调用或内联较小的函数。

·对性能影响较大的重要函数可使用关键字_inline进行内联。

14.9.4嵌套优化

注意

嵌套优化（Tail－Calloptimization）只适用于armcc。编译时如果使用-g或-debug选项，编译器自动关闭该功能。

一个函数如果在其结束时调用了另一个函数，则编译器使用B指令调转到被调用函数，而非BL指令。这样就避免了一级不必要的函数返回。图14.3显示了嵌套优化的调用过程。

图14.3嵌套优化函数调用过程

当编译时使用-O1或-O2选项时，编译器都执行这种嵌套优化。需要注意的是，当函数中引用了局部变量地址，由于指针别名问题的影响，即使函数在返回时调用了其他函数，编译器也不会使用嵌套优化。

下面通过一个例子来分析嵌套优化是如何提高代码执行效率的。

externintfunc2(int);

intfunc1(inta,intb)

{if(a>b)

return(func2(a-b));

else

return(func2(b-a));

}

编译后的代码如下所示。

func1

CMPa1,a2

SUBLEa1,a2,a1

SUBGTa1,a1,a2

Bfunc2

首先，func1中使用B指令代替BL指令，不用担心lr寄存器被破坏，减少了对寄存器压栈保护操作。另外，程序直接从func2返回到调用func1的函数，减少一次函数返回。如果说正常的指令调用过程为：

BL+BL+MOVpc，lr+MOVpc，lr

那么经过嵌套优化的函数调用过程就可以表示为：

BL+BL+MOVpc，lr

这样，总的开销将减少25％。