为什么这个 IA32 汇编代码有 3 个 leaal 指令？

我编译了这个C函数：

int calc(int x, int y, int z) {
   return x + 3*y + 19*z;
}

我在 calc.s 中得到了这个，我正在注释正在发生的事情：

        .file   "calc.c"
        .text
.globl calc
        .type   calc, @function
calc:
        pushl   %ebp                    //Save paramaters
        movl    %esp, %ebp              //Move stack pointer into %ebp
        movl    12(%ebp), %eax          //Move y into %eax
        movl    16(%ebp), %ecx          //Move z into %ecx
        leal    (%eax,%eax,2), %eax     //%eax = 3*y
        addl    8(%ebp), %eax           //%eax = x+3y
        leal    (%ecx,%ecx,8), %edx     // ?
        leal    (%ecx,%edx,2), %edx     // ?
        addl    %edx, %eax              //%eax = (x+3*y)+(19*z)
        popl    %ebp                    //Pop the previous pointer
        ret
        .size   calc, .-calc
        .ident  "GCC: (Ubuntu 4.3.3-5ubuntu4) 4.3.3"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

我理解直到最后两条实际说明为止的所有内容。为什么 19*z 需要两条 leal 指令，而 3*y 只需一条指令即可完成。

leal是一种以便宜的方式执行小常数乘法的方法，如果该常数是二加一的幂。这个想法是，没有偏移量的 leal 相当于“Reg1 = Reg2+Reg3*Scale”。如果 Reg2 和 Reg3 恰好匹配，则意味着“Reg1=Reg2*(Scale+1)”。

leal仅支持最大 8 的比例因子，因此要乘以 19，您需要两个。

的效果

leal   (%eax,%eax,2), %eax

is:

eax = eax + eax*2

也就是说，乘以三。

第二个两个leals 一起执行乘以 19：

leal    (%ecx,%ecx,8), %edx     // edx = ecx+ecx*8
leal    (%ecx,%edx,2), %edx     // edx = ecx+edx*2 (but edx is already z*9)