了解旧 C++ 代码的行为

Question

我正在迁移最初使用 CodeGear C++Builder® 2009 版本 12.0.3170.16989 编译的部分旧 C++ 代码

以下代码 - 较大部分的最小版本 - 使用任何现代编译器输出 -34。虽然，在原始平台中它输出 84:

char Key[4];    
Key[0] = 0x1F;
Key[1] = 0x01;
Key[2] = 0x8B;
Key[3] = 0x55;

for(int i = 0; i < 2; i++) {
    Key[i] = Key[2*i] ^ Key[2*i + 1];
}

std::cout << (int) Key[1] << std::endl;

以下代码在新旧编译器中输出 -34：

for(int i = 0; i < 2; i++) {
    char a = Key[2*i];
    char b = Key[2*i + 1];
    char c = a ^ b;
    Key[i] = c;
}

此外，手动展开循环似乎适用于两种编译器：

Key[0] = Key[0] ^ Key[1];
Key[1] = Key[2] ^ Key[3];

重要的是我要匹配旧代码的行为。谁能帮我理解为什么原始编译器会产生这些结果？

Answer 1

这似乎是一个错误：

行

Key[i] = Key[2*i] ^ Key[2*i + 1];

生成以下代码：

00401184 8B55F8           mov edx,[ebp-]
00401187 8A4C55FD         mov cl,[ebp+edx*2-]
0040118B 8B5DF8           mov ebx,[ebp-]
0040118E 304C1DFC         xor [ebp+ebx-],cl

这没有意义。这类似于：

Key[i] ^= Key[i*2 + 1];

这就解释了结果是如何产生的：0x01 ^ 0x55 确实是 0x54，或 84。

应该是这样的：

mov edx,[ebp-]
mov cl,[ebp+edx*2-]
xor cl,[ebp+edx*2-]
mov [ebp+ebx-],cl

所以这绝对是一个代码生成错误。它似乎一直持续到现在，C++Builder 10.2 Tokyo，用于 "classic" (Borland) 编译器。

但是如果我使用 "new" (clang) 编译器，它会生成 222。产生的代码是：

File7.cpp.12: Key[i] = Key[2*i] ^ Key[2*i + 1];
004013F5 8B45EC           mov eax,[ebp-]
004013F8 C1E001           shl eax,
004013FB 0FB64405F0       movzx eax,[ebp+eax-]
00401400 8B4DEC           mov ecx,[ebp-]
00401403 C1E101           shl ecx,
00401406 0FB64C0DF1       movzx ecx,[ebp+ecx-[=14=]f]
0040140B 31C8             xor eax,ecx
0040140D 88C2             mov dl,al
0040140F 8B45EC           mov eax,[ebp-]
00401412 885405F0         mov [ebp+eax-],dl

这对我来说不是最佳选择（我使用 O2 和 O3 得到了相同的结果），但它产生了正确的结果。

了解旧 C++ 代码的行为

Understanding behavior of old C++ code

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