GCC x86-64装配输出欠佳，为什么？

查看以下代码的程序集输出时（无优化，-O2和-O3产生非常相似的结果）：

int main(int argc, char **argv)
{
    volatile float f1 = 1.0f;
    volatile float f2 = 2.0f;

    if(f1 > f2)
    {
        puts("+");
    }
    else if(f1 < f2)
    {
        puts("-");
    }

    return 0;
}

海湾合作委员会做了一些我很难遵循的事情：

.LC2:
    .string "+"
.LC3:
    .string "-"
    .text
.globl main
    .type   main, @function
main:
.LFB2:
    pushq   %rbp
.LCFI0:
    movq    %rsp, %rbp
.LCFI1:
    subq    $32, %rsp
.LCFI2:
    movl    %edi, -20(%rbp)
    movq    %rsi, -32(%rbp)
    movl    $0x3f800000, %eax
    movl    %eax, -4(%rbp)
    movl    $0x40000000, %eax
    movl    %eax, -8(%rbp)
    movss   -4(%rbp), %xmm1
    movss   -8(%rbp), %xmm0
    ucomiss %xmm0, %xmm1
    jbe .L9
.L7:
    movl    $.LC2, %edi
    call    puts
    jmp .L4
.L9:
    movss   -4(%rbp), %xmm1
    movss   -8(%rbp), %xmm0
    ucomiss %xmm1, %xmm0
    jbe .L4
.L8:
    movl    $.LC3, %edi
    call    puts
.L4:
    movl    $0, %eax
    leave
    ret

为什么GCC将浮点值移动到xmm0和xmm1两次并且还运行两次ucomiss？

做以下事情不是更快吗？

.LC2:
    .string "+"
.LC3:
    .string "-"
    .text
.globl main
    .type   main, @function
main:
.LFB2:
    pushq   %rbp
.LCFI0:
    movq    %rsp, %rbp
.LCFI1:
    subq    $32, %rsp
.LCFI2:
    movl    %edi, -20(%rbp)
    movq    %rsi, -32(%rbp)
    movl    $0x3f800000, %eax
    movl    %eax, -4(%rbp)
    movl    $0x40000000, %eax
    movl    %eax, -8(%rbp)
    movss   -4(%rbp), %xmm1
    movss   -8(%rbp), %xmm0
    ucomiss %xmm0, %xmm1
    jb  .L8 # jump if less than
    je  .L4 # jump if equal
.L7:
    movl    $.LC2, %edi
    call    puts
    jmp .L4
.L8:
    movl    $.LC3, %edi
    call    puts
.L4:
    movl    $0, %eax
    leave
    ret

我根本不是一个真正的汇编程序员，但对我来说，运行重复指令似乎很奇怪 . 我的代码版本有问题吗？

Update

如果你删除我最初使用的volatile并用scanf（）替换它，你会得到相同的结果：

int main(int argc, char **argv)
{
    float f1;
    float f2;

    scanf("%f", &f1);
    scanf("%f", &f2);

    if(f1 > f2)
    {
        puts("+");
    }
    else if(f1 < f2)
    {
        puts("-");
    }

    return 0;
}

和相应的汇编程序：

.LCFI2:
    movl    %edi, -20(%rbp)
    movq    %rsi, -32(%rbp)
    leaq    -4(%rbp), %rsi
    movl    $.LC0, %edi
    movl    $0, %eax
    call    scanf
    leaq    -8(%rbp), %rsi
    movl    $.LC0, %edi
    movl    $0, %eax
    call    scanf
    movss   -4(%rbp), %xmm1
    movss   -8(%rbp), %xmm0
    ucomiss %xmm0, %xmm1
    jbe .L9
.L7:
    movl    $.LC1, %edi
    call    puts
    jmp .L4
.L9:
    movss   -4(%rbp), %xmm1
    movss   -8(%rbp), %xmm0
    ucomiss %xmm1, %xmm0
    jbe .L4
.L8:
    movl    $.LC2, %edi
    call    puts
.L4:
    movl    $0, %eax
    leave
    ret

Final Update

在回顾了一些后续评论之后，似乎是汉（根据Jonathan Leffler的帖子评论过）解决了这个问题 . 海湾合作委员会不进行优化不是因为它不能，而是因为我没有告诉它 . 似乎这一切都归结为IEEE浮点规则并且要处理严格的条件GCC不能简单地在第一个UCOMISS之后跳转或跳跃，因为它需要处理浮点数的所有特殊条件 . 当使用han对-ffast-math优化器的推荐时（没有-Ox标志启用-ffast-math，因为它可以破坏某些程序）GCC正是我正在寻找的东西：

使用GCC 4.3.2“gcc -S -O3 -ffast-math test.c”生成以下程序集 .

.LC0:
    .string "%f"
.LC1:
    .string "+"
.LC2:
    .string "-"
    .text
    .p2align 4,,15
.globl main
    .type   main, @function
main:
.LFB25:
    subq    $24, %rsp
.LCFI0:
    movl    $.LC0, %edi
    xorl    %eax, %eax
    leaq    20(%rsp), %rsi
    call    scanf
    leaq    16(%rsp), %rsi
    xorl    %eax, %eax
    movl    $.LC0, %edi
    call    scanf
    movss   20(%rsp), %xmm0
    comiss  16(%rsp), %xmm0
    ja  .L11
    jb  .L12
    xorl    %eax, %eax
    addq    $24, %rsp
    .p2align 4,,1
    .p2align 3
    ret
    .p2align 4,,10
    .p2align 3
.L12:
    movl    $.LC2, %edi
    call    puts
    xorl    %eax, %eax
    addq    $24, %rsp
    ret
    .p2align 4,,10
    .p2align 3
.L11:
    movl    $.LC1, %edi
    call    puts
    xorl    %eax, %eax
    addq    $24, %rsp
    ret

请注意，现在用一个COMISS直接替换两个UCOMISS指令，然后是JA（如果上面是跳转）和JB（如果下面跳转） . 如果你让它使用-ffast-math，GCC能够确定这个优化！

UCOMISS vs COMISS（http://www.softeng.rl.ac.uk/st/archive/SoftEng/SESP/html/SoftwareTools/vtune/users_guide/mergedProjects/analyzer_ec/mergedProjects/reference_olh/mergedProjects/instructions/instruct32_hh/vc315 . htm）：“UCOMISS指令与COMISS指令的不同之处在于它仅在源操作数是SNaN时发出无效的SIMD浮点异常信号 . 如果源操作数是QNaN或SNaN，则COMISS指令信号无效 . ”

再次感谢大家的有益讨论 .