汇编指令格式

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已于 2025-03-13 22:28:13 修改

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文章标签：汇编 c语言

于 2025-03-11 06:30:00 首次发布

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一、C 语言与汇编的关系

C 代码通过编译器（如 GCC）转换为汇编指令，最终生成机器码。汇编是 C 和机器码之间的桥梁，直接操作寄存器、内存和 CPU 指令。

1. 查看 C 代码的汇编输出

使用 GCC 生成汇编代码：

gcc -S -O0 -masm=intel test.c  # 生成 Intel 格式汇编（test.s）

-O0：禁用优化，保留代码原始结构
-masm=intel：指定 Intel 汇编语法（更易读）

二、汇编指令基础格式

Intel 格式汇编指令一般结构：

指令 [目标操作数], [源操作数]   ; 注释

指令：操作类型（如 mov, add, call）
操作数：寄存器、内存地址、立即数
注释：用 ; 开头，解释代码逻辑

常见寄存器（x86-64架构）

三、C 代码与汇编指令对照

示例 1：简单加法

C 代码：

int main() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    int c = a + b;
    return c;
}

对应汇编（关键部分）：

main:
    push    ebp               ; 保存旧的基址指针
    mov     ebp, esp          ; 设置新的栈帧基址
    sub     esp, 16           ; 为局部变量分配栈空间（16字节对齐）

    mov     DWORD PTR [ebp-4], 10   ; a = 10（存储到栈地址 ebp-4）
    mov     DWORD PTR [ebp-8], 20   ; b = 20（存储到栈地址 ebp-8）

    mov     eax, DWORD PTR [ebp-4]  ; 将a的值加载到eax
    add     eax, DWORD PTR [ebp-8]  ; eax = eax + b（即a + b）
    mov     DWORD PTR [ebp-12], eax  ; c = eax（结果存到ebp-12）

    mov     eax, DWORD PTR [ebp-12] ; 返回值存入eax
    leave                          ; 恢复栈帧（mov esp, ebp; pop ebp）
    ret                           ; 函数返回

关键点：

局部变量存储在栈上：通过 ebp - offset 访问（如 ebp-4）。
运算通过寄存器中转：先将变量加载到 eax，再执行 add 操作。
返回值通过 eax 传递：函数结束时，eax 的值即返回值。

示例 2：函数调用

C 代码：

int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

int main() {
    int result = add(3, 5);
    return result;
}

对应汇编（关键部分）：

add:
    push    ebp
    mov     ebp, esp
    mov     eax, DWORD PTR [ebp+8]   ; 取第一个参数x（ebp+8）
    add     eax, DWORD PTR [ebp+12]  ; 加第二个参数y（ebp+12）
    pop     ebp
    ret

main:
    push    ebp
    mov     ebp, esp
    sub     esp, 16
    push    5                ; 第二个参数压栈
    push    3                ; 第一个参数压栈
    call    add              ; 调用函数
    add     esp, 8           ; 清理栈上的参数（2个int，共8字节）
    mov     DWORD PTR [ebp-4], eax  ; result = eax
    mov     eax, DWORD PTR [ebp-4]  ; 返回值
    leave
    ret

关键点：

参数传递：通过栈传递参数（32位模式下），ebp+8 是第一个参数，ebp+12 是第二个参数。
函数调用步骤：
1. 参数从右向左压栈（先 push 5，再 push 3）。
2. call 指令将返回地址压栈，并跳转到函数。
3. 函数返回后，调用者负责清理栈上的参数（add esp, 8）。

四、内存访问与寻址模式

汇编通过不同寻址方式访问内存：

1. 直接寻址

mov eax, DWORD PTR [0x12345678]  ; 从内存地址0x12345678加载数据到eax

2. 寄存器间接寻址

mov ebx, 0x12345678
mov eax, DWORD PTR [ebx]         ; 通过ebx中的地址访问内存

3. 基址偏移寻址

mov eax, DWORD PTR [ebp-4]       ; 访问栈上的局部变量（基址为ebp）

五、关键指令详解

六、实战：循环结构

C 代码：

int main() {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        sum += i;
    }
    return sum;
}

对应汇编（关键部分）：

main:
    push    ebp
    mov     ebp, esp
    sub     esp, 16
    mov     DWORD PTR [ebp-4], 0   ; sum = 0
    mov     DWORD PTR [ebp-8], 0   ; i = 0
.L2:
    cmp     DWORD PTR [ebp-8], 10  ; 比较i和10
    jge     .L4                    ; 如果i >= 10，跳转到.L4（退出循环）
    mov     eax, DWORD PTR [ebp-8] ; eax = i
    add     DWORD PTR [ebp-4], eax ; sum += eax
    add     DWORD PTR [ebp-8], 1   ; i++
    jmp     .L2                    ; 跳转回.L2（继续循环）
.L4:
    mov     eax, DWORD PTR [ebp-4] ; 返回值sum
    leave
    ret

关键点：