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fno-builtinによるlibc関数呼び出し最適化の抑制

目次: GCC

GCCはlibcの関数呼び出しを別の関数呼び出しに置き換える最適化（名前がわからないので以降「libc関数呼び出し最適化」と呼びます）を行います。例を挙げると、

• 1文字出力するprintf関数→putchar関数
• 行末に改行がある文字列を出力するprintf関数→puts関数

時には勝手にlibcの関数呼び出しを置き換えてほしくないこともあると思います。libc関数呼び出し最適化を抑えることができるコンパイラオプションfno-builtinを指定したときの挙動についてメモしておきます。

GCCのバージョンは下記のとおりです。

$ gcc --version

gcc (Debian 12.2.0-14) 12.2.0
Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

テストに使うプログラムは下記の通りです。

int printf(const char *a, ...);

void _start(void)
{
        printf("\n");
}

特に何も指定しなければ、1文字出力するprintfはputchar呼び出しに置き換えられるはずです。確認のためnostdlibオプションを付けてコンパイルし、リンクエラーを見るとprintfの呼び出しがどの関数に置き換えられたかわかります。

$ gcc -O2 -g -Wall a.c -nostdlib

/usr/bin/ld: /tmp/cc1D673J.o: in function `_start':
/home/katsuhiro/share/test_gcc_no_builtin/a.c:5: undefined reference to `putchar'
collect2: error: ld returned 1 exit status

リンクエラーは「putcharがない」と出ました。printfの呼び出しがputcharの呼び出しに置き換えられたことがわかりますね。次はfno-builtinオプションを指定します。

$ gcc -O2 -g -Wall a.c -nostdlib -fno-builtin

/usr/bin/ld: /tmp/cc6JbRD2.o: in function `_start':
/home/katsuhiro/share/test_gcc_no_builtin/a.c:5: undefined reference to `printf'
collect2: error: ld returned 1 exit status

リンクエラーは「printfがない」と出ました。fno-builtinオプションによってprintfからputcharへの置き換えが抑制されたことがわかります。

fno-builtinの仕様なのか？

動作結果を見る限りfno-builtinオプションでlibc関数呼び出し最適化が抑制されましたが、この挙動がオプションの仕様か？と聞かれると正直良くわかりません。

仕様はGCCのマニュアル（Other Builtins (Using the GNU Compiler Collection (GCC))）に書かれていて、説明によれば残りのビルトイン関数（printfを含む）は最適化のために提供されている（"The remaining functions are provided for optimization purposes."）とあります。

• ビルトイン関数を無効にした
• 最適化後に呼び出すためのビルトイン関数がない
• libc関数呼び出し最適化そのものが無効になった

私はこのような動作をしているものと推測しています。正しいかどうかは知りません……。

最適化はビルトイン関数に頼る必要はありません。つまりfno-builtinオプションで抑制できないようなlibc関数呼び出し最適化があっても不思議ではありません。今のところそのような例は見つけていませんが、もしあったとすると抑制する方法はあるのでしょうか？うーん？？

辞書に書いてある謎の記号

辞書（家にあるのは新明解国語辞典 第四版）を引いていると、語句の漢字表記に○とか▽のような謎の記号が書いてあります。今までずっと意味がわかっていなかったのですが、三省堂が素敵な解説文をサイトに載せてくれていました。

詳細は解説（第29回 ×とか▽とか、これは何だ？ - 【 】見出し（漢字表記）についている○▽× - 三省堂 ことばのコラム）を読んでいただければと思いますが、そのなかに▽は音訓表に載っていない読みのこと、と書いてあります。音訓表とはなんぞ？

検索してみると、文化庁が作成している常用漢字の読み方（文化庁 | 国語施策・日本語教育 | 国語施策情報 | 常用漢字表の音訓索引）のことらしいです。

常用漢字の一覧（文化庁 | 国語施策・日本語教育 | 国語施策情報 | 内閣告示・内閣訓令 | 常用漢字表（平成22年内閣告示第2号））を文化庁が作成しているのは知っていたんですけど、読み方まで一覧にしてくれていたんですね。知らなかったなあ……。

Twitterのトラブル

昼頃だったか？Twitterで何かトラブルが起きていたらしくて、初ログインしたときのような画面になっていました。

Twitterのようこそ画面

Twitterの使い始めがどんな画面だったか全く覚えていませんが、たぶんこんな画面なんでしょう。今だと別アカウントを登録しない限り、見る機会がない画面でしょうね。