Как получить смещение автоматической (локальной) переменной относительно фрейма стека (__builtin_frame_address)

Question

Используя gcc, мне нужно отслеживать существование некоторых специальных типов переменных, выделенных в различных процедурах, в качестве локальных переменных. Чтобы сделать это, я думал, чтобы сигнализировать о своем существовании во время компиляции. Поэтому мне нужно во время компиляции метод получить смещение автоматической переменной (переменной с локальной областью) относительно фрейма стека (относительно регистра rbp в архитектурах x86).

Я уже в состоянии получить его следующим образом:

(char*)&a - (char*)__builtin_frame_address(0) 

проблема заключается в том, что НКУ не достаточно умна, и генерирует много инструкций для того, что должно быть просто нагрузка постоянная. Так что мне интересно, если случайно есть скрытый макрос или встроенный, который дает мне это прямо, поскольку это тоже самое простое решение.

Answer 1

Использование GCC, мне нужно отслеживать наличие некоторого специального вида переменных, выделенных в различных подпрограммах как локальные переменные

Просто потому, что переменная имеет автоматическое хранение не означает, что она будет существовать на стек. Компилятор может просто вставить его в регистр в зависимости от того, как он используется.

Так что во время компиляции мне нужен метод получения смещения автоматической переменной (переменной с локальной областью) относительно фрейма стека (относительно регистра rbp в архитектурах x86).

Это не имеет никакого смысла. Фрейм стека не существует во время компиляции. Что произойдет, если компилятор решит встроить вашу функцию? Где кадр стека времени компиляции?

Я уже в состоянии получить его следующим образом:

(char*)&a - (char*)__builtin_frame_address(0) 

Это один из способов сделать это, и она обрабатывает случаи, когда компилятор перетасовки вокруг вашего кадра стека.

проблема заключается в том, что gcc недостаточно умен и генерирует множество инструкций для того, что должно быть просто загрузкой константы.

Это потому, что это не постоянная. Рамка стека - не BSS. Адреса не могут быть рассчитаны во время соединения. Опять же, inliner полностью нарушает ваши предубеждения относительно того, что представляет собой стек стека. Вы можете прочитать the docs по телефону __builtin_return_address.

---

Самым простым решением является тот, который предложил Северин Pappadeux:

void foo() { 
    int base = 0; 
    // do stuff 
    float my_special_var = 42.0f; 
    std::ptrdiff_t special_var_offset = reinterpret_cast<char*>(&base) - reinterpret_cast<char*>(&my_special_var); 
    std::cout << special_var_offset << std::endl; 
}