第三节 C语言与汇编的对应

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李延 LV6 2022-06-07

悬赏：20积分

# 1 本章内容

前面我们了解了基本的汇编命令，在这一章节中，我们通过c语言，查看每种情况在汇编语言中的对应关系

# 2 编码的基本原则

这一章节，我们主要是编写c语言代码，然后通过gcc 编译器，讲代码编译为汇编，来查看c语言与汇编的对应关系，但gcc往往会在这个编译过程中进行优化，导致我们想观察的一些内容无法展示。所以我们需要通过一些几种方式，来避免这种优化

假如我们想观察c语言的加法操作在汇编中是如何实现的，我们可能会进行写下面的代码：

```c
int main() {
    int a =1;
    int b =2;
    int c = a+b;
    return 0;
}
```

我们对这个c语言进行编译

```shell
 gcc -S -Og main.c
```

结果如下：

```asm
    .file  "main.c"
   .text
   .globl main
   .type  main, @function
main:
.LFB0:
   .cfi_startproc
   movl   $0, %eax
   ret
   .cfi_endproc
.LFE0:
   .size  main, .-main
   .ident "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44)"
   .section   .note.GNU-stack,"",@progbits
```

我们发现 main函数什么也没有干，直接返回0.

这是因为gcc在编译时发现，变量c没有使用，对应的` int c = a+b;`也就没有执行的必要，所以就干脆删除，而删除掉变量c后，a和b也就没有使用，所以就相当于main函数直接返回0了。

为了避免这种情况，我们就需要让我们声明的变量都使用起来，对于上面的情况我们可以把c当作main函数的返回值或者调用printf函数，打印变量c。如：

```c
int main() {
    int a =1;
    int b =2;
    int c = a+b;
    return c;
}
```

当我们讲代码如上面的情况，将c返回后，再编译结果如下：

```asm
    .file  "main.c"
   .text
   .globl main
   .type  main, @function
main:
.LFB0:
   .cfi_startproc
   movl   $3, %eax
   ret
   .cfi_endproc
.LFE0:
   .size  main, .-main
   .ident "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44)"
   .section   .note.GNU-stack,"",@progbits
```

这是，我们看到确实如我们所想的那样，将结果3进行了，返回。

但有出了一个新的问题。因为a和b是固定的，所以c的值永远是3。编译器直接在编译时就将结果计算出来，避免在代码执行时重复计算，所以我们还是没有得到我们想要的结果。

这种情况，我们可以将a+b单独写一个函数，在main方法中进行调用。如：

```asm
int sum(int a, int b) {
    return a+b;
}

int main() {
    return sum(1, 2);
  
}
```

我们再进行编译

```asm
    .file  "main.c"
   .text
   .globl sum
   .type  sum, @function
sum:
.LFB0:
   .cfi_startproc
   leal   (%rdi,%rsi), %eax
   ret
   .cfi_endproc
.LFE0:
   .size  sum, .-sum
   .globl main
   .type  main, @function
main:
.LFB1:
   .cfi_startproc
   movl   $2, %esi
   movl   $1, %edi
   call   sum
   rep ret
   .cfi_endproc
.LFE1:
   .size  main, .-main
   .ident "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44)"
   .section   .note.GNU-stack,"",@progbits
```

这样我们终于得到计算a+b的过程

```asm
   leal   (%rdi,%rsi), %eax
```

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