VC++에서 bool이 가지는 의미.
왠지 재미있는 주제같지요? ^^
다음의 토픽에서 신영진 님이 소개해 주고 있습니다.
VC++에서 bool이 가지는 의미
; http://www.jiniya.net/tt/489
이미 말씀드렸듯이 제 의견은, "크기" 와 "형식 안정성" 이었는데요. 신영진 님이 실제 bool 변수의 크기만을 고려해서는 안되고 관련 어셈블리 연산 바이트 코드 수 까지 고려하게 되면 bool 이 결코 효율적이지는 않다고 쓰고 있습니다.
오... ^^ 저는 bool 에 대한 비교 연산자에 따른 바이트 코드 수에 대해서는 고려해 볼 생각을 안했지요. 기왕에 나온 거... 이 참에 한번 정리해봐야겠습니다. ^^ 우선, 그러기 전에 간단한 테스트 코드를 만들어 볼까요?
콘솔 프로젝트를 만들고. 다음과 같은 준비 코드를 작성합니다.
#include "stdafx.h"
typedef struct tagOnlybool
{
bool b1;
bool b2;
bool b3;
bool b4;
} Onlybool;
typedef struct tagOnlyBOOL
{
BOOL b1;
BOOL b2;
BOOL b3;
BOOL b4;
} OnlyBOOL;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Onlybool ob1;
OnlyBOOL ob2;
int size1 = sizeof( ob1 ); // 4byte
int size2 = sizeof( ob2 ); // 16byte
return 0;
}
신영진님은 다음과 같은 좋은 의견을 내셨습니다.
일단, 제가 실제로 VC++ Debug 모드에서 Disassembly 창을 통해 비교해 본 바로는 BOOL 값을 TRUE / FALSE 와 비교할 때는 4바이트가 소모되는 것이 맞지만 bool 값을 true/false 와 비교할 때는 7 바이트가 소모 됩니다. bool 이 3바이트를 더 쓰게 된 것입니다.
if ( ob1.b1 == true ) // bool 을 true 와 비교
004113B7 0F B6 45 F8 movzx eax,byte ptr [ob1]
004113BB 83 F8 01 cmp eax,1
004113BE 75 07 jne wmain+47h (4113C7h)
if ( ob2.b1 == TRUE ) // BOOL 을 TRUE 와 비교
004113C7 83 7D E0 01 cmp dword ptr [ob2],1
004113CB 75 07 jne wmain+54h (4113D4h)
이런... 치명적입니다. bool 과 BOOL 변수를 하나만 선언한 경우라면 비교 연산자로 인해서, 변수자체의 크기로 절약된 3byte 를 모두 까먹는 결과가 되어 버렸습니다.
하지만... 바늘 가는 데 실이 따라가듯이. 비교하기 위해서는 우선 해당 변수에 값이 들어있어야 하겠지요. 그래서, ob1.b1 과 ob2.b1 에 각각 true / TRUE 값을 넣어 보면, 사정이 다시 바뀝니다.
ob1.b1 = true;
004113AC C6 45 F8 01 mov byte ptr [ob1],1
if ( ob1.b1 == true )
004113B0 0F B6 45 F8 movzx eax,byte ptr [ob1]
004113B4 83 F8 01 cmp eax,1
004113B7 75 07 jne wmain+40h (4113C0h)
ob2.b1 = TRUE;
004113C0 C7 45 E0 01 00 00 00 mov dword ptr [ob2],1
if ( ob2.b1 == TRUE )
004113C7 83 7D E0 01 cmp dword ptr [ob2],1
004113CB 75 07 jne wmain+54h (4113D4h)
이렇게 되면 BOOL 형식이 3byte 를 더 먹게 되는 군요. 그래도 그다지 마음에 들지 않습니다. 명령어 단계가 많다는 것은 성능에 영향을 미치는 것을 의미할 뿐만 아니라, movzx 는 "xor eax, eax / mov al, byte ptr" 의 조합으로 바꾸라고 할 정도로 그다지 성능이 좋지 않은 것으로 알려져 있습니다. 혹시나 릴리즈에서의 최적화 시에는 movzx 명령어를 xor/mov 로 풀어주지 않을까 내심 기대해 보았지만, 역시나 마찬가지였습니다.
또한, 비트 연산등을 고려해 보면, 상황은 다시 반전이 됩니다. 불린 형식에서 대표적으로 사용되는 NOT 논리 연산자(!) 를 사용하는 경우에는 BOOL 형식이 2바이트 및 명령어 단계 하나가 더 적습니다.
하다 보니, 재미있습니다. ^^; x64에서도 해봤습니다.
적어도 크기 면에서는, x64에서는 bool 이 좀더 어깨를 펼 것 같습니다.
49: ob1.b1 = true;
00000001400030D1 C6 44 24 74 01 mov byte ptr [rsp+74h],1
50: if ( ob1.b1 == true )
00000001400030D6 0F B6 44 24 74 movzx eax,byte ptr [rsp+74h]
00000001400030DB 83 F8 01 cmp eax,1
00000001400030DE 75 05 jne wmain+0A5h (1400030E5h)
51: {
52: ob1.b1 = false;
00000001400030E0 C6 44 24 74 00 mov byte ptr [rsp+74h],0
53: }
54:
55: ob2.b1 = TRUE;
00000001400030E5 C7 84 24 98 00 00 00 01 00 00 00 mov dword ptr [rsp+98h],1
56: if ( ob2.b1 == TRUE )
00000001400030F0 83 BC 24 98 00 00 00 01 cmp dword ptr [rsp+98h],1
00000001400030F8 75 0B jne wmain+0C5h (140003105h)
57: {
58: ob2.b1 = FALSE;
00000001400030FA C7 84 24 98 00 00 00 00 00 00 00 mov dword ptr [rsp+98h],0
59: }
그래도... 역시나 명령어 단계는 하나 더 추가가 되니, 그 부분이 좀 아쉽긴 합니다. "!" 연산자도 x64에서는 BOOL 에 비교해 바이트가 좀 줄기는 했지만, 명령어 단계는 꼭 한번씩 더 많은 것을 볼 수 있습니다.
52: ob1.b1 = !ob1.b1;
00000001400030E0 0F B6 44 24 74 movzx eax,byte ptr [rsp+74h]
00000001400030E5 85 C0 test eax,eax
00000001400030E7 75 0D jne wmain+0B6h (1400030F6h)
00000001400030E9 C7 84 24 C8 00 00 00 01 00 00 00 mov dword ptr [rsp+0C8h],1
00000001400030F4 EB 0B jmp wmain+0C1h (140003101h)
00000001400030F6 C7 84 24 C8 00 00 00 00 00 00 00 mov dword ptr [rsp+0C8h],0
0000000140003101 0F B6 84 24 C8 00 00 00 movzx eax,byte ptr [rsp+0C8h]
0000000140003109 88 44 24 74 mov byte ptr [rsp+74h],al
58: ob2.b1 = !ob2.b1;
0000000140003122 83 BC 24 98 00 00 00 00 cmp dword ptr [rsp+98h],0
000000014000312A 75 0D jne wmain+0F9h (140003139h)
000000014000312C C7 84 24 CC 00 00 00 01 00 00 00 mov dword ptr [rsp+0CCh],1
0000000140003137 EB 0B jmp wmain+104h (140003144h)
0000000140003139 C7 84 24 CC 00 00 00 00 00 00 00 mov dword ptr [rsp+0CCh],0
0000000140003144 8B 84 24 CC 00 00 00 mov eax,dword ptr [rsp+0CCh]
000000014000314B 89 84 24 98 00 00 00 mov dword ptr [rsp+98h],eax
그건 그렇고... "!" 연산자가 번역된 것을 보면 그다지 마음에 들지는 않는 군요. 차라리 "^=" 연산자가 더 좋은 것 같습니다.
52: ob1.b1 ^= ob1.b1;
00000001400030E0 0F B6 44 24 74 movzx eax,byte ptr [rsp+74h]
00000001400030E5 0F B6 4C 24 74 movzx ecx,byte ptr [rsp+74h]
00000001400030EA 33 C1 xor eax,ecx
00000001400030EC 88 44 24 74 mov byte ptr [rsp+74h],al
58: ob2.b1 ^= ob2.b1;
0000000140003105 8B 84 24 98 00 00 00 mov eax,dword ptr [rsp+98h]
000000014000310C 8B 8C 24 98 00 00 00 mov ecx,dword ptr [rsp+98h]
0000000140003113 33 C8 xor ecx,eax
0000000140003115 8B C1 mov eax,ecx
0000000140003117 89 84 24 98 00 00 00 mov dword ptr [rsp+98h],eax
다음은 논리 연산자(&&)의 경우입니다.
51: if ( ob1.b1 && ob1.b2 ) // || 연산자도 유사한 기계어 코드 생성
00000001400030DB 0F B6 44 24 74 movzx eax,byte ptr [rsp+74h]
00000001400030E0 85 C0 test eax,eax
00000001400030E2 74 19 je wmain+0BDh (1400030FDh)
00000001400030E4 0F B6 44 24 75 movzx eax,byte ptr [rsp+75h]
00000001400030E9 85 C0 test eax,eax
00000001400030EB 74 10 je wmain+0BDh (1400030FDh)
58: if ( ob2.b1 && ob2.b2 ) // || 연산자도 유사한 기계어 코드 생성
0000000140003113 83 BC 24 98 00 00 00 00 cmp dword ptr [rsp+98h],0
000000014000311B 74 23 je wmain+100h (140003140h)
000000014000311D 83 BC 24 9C 00 00 00 00 cmp dword ptr [rsp+9Ch],0
0000000140003125 74 19 je wmain+100h (140003140h)
정리해 보면... bool 연산자가 미비하게나마 저장 공간은 절약해줄지언정, 성능면에서는 그다지 좋은 선택은 아니라고 할 수 있겠습니다. 신영진님 덕분에 고정관념을 하나 깨게 되었군요. ^^
그나 저나... 난 이런 거 별로 안 좋아하는뎅... ^^;
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