Swift学习(六)：针对内存的研究--汇编

枚举的内存本质

代码举例：

 enum TestEnum {
        case test1(Int, Int, Int)
        case test2(Int, Int)
        case test3(Int)
        case test4(Bool)
        case test5
    }

• 1个字节存储成员值
•   N个字节存储关联值（N取占用内存最大的关联值），任何一个case的关联值都共用这N个字节
•    对比成员值，把关联值赋值给相应的case条件下的值

针对上述代码，我们可以看出有三个Int关联值为24字节，加一个成员值，所以这个枚举实际占用的内存空间为25个字节

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程序的本质

• 软件\程序的执行过程

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寄存器与内存

通常，CPU会先将内存中的数据存储到寄存器中，然后再对寄存器中的数据进行运算
假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间 

• CPU首先会将红色内存空间的值放到rax寄存器中:movq 红色内存空间, %rax 
• 然后让rax寄存器与1相加:addq $0x1, %rax
• 最后将值赋值给内存空间:movq %rax, 蓝色内存空间

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编程语言的发展

1. 机器语言：由0和1组成
2. 汇编语言：用符号代替了0和1，比机器语言更便于阅读和记忆
3. 高级语言：C\C++\Java\JavaScript\Python等，更接近人类自然语言

    操作:将寄存器BX的内容送入寄存器AX  

•     机器语言:1000100111011000
•     汇编语言:movw %bx, %ax
•     高级语言:ax = bx;

1. 汇编语言与机器语言一一对应，每一条机器指令都有与之对应的汇编指令
2. 汇编语言可以通过编译得到机器语言，机器语言可以通过反汇编得到汇编语言
3.  高级语言可以通过编译得到汇编语言\机器语言，但汇编语言\机器语言几乎不可能还原成高级语言

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汇编语言的种类

• 汇编语言的种类包括：

1. 8086汇编(16bit)
2. x86汇编(32bit) 
3. x64汇编(64bit)
4. ARM汇编(嵌入式、移动设备) 
5. ......

• x86、x64汇编根据编译器的不同，有2种书写格式

1. Intel:Windows派系
2. AT&T :Unix派系

• 作为iOS开发工程师，最主要的汇编语言是 

1. AT&T汇编 -> iOS模拟器
2. ARM汇编 -> iOS真机设备

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常见汇编指令

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寄存器

•  有16个常用寄存器

1. %rax、%rbx、%rcx 、%rdx、%rsi、%rdi、%rbp、%rsp
2. %r8、%r9、%r10、%r11、%r12、%r13、%r14、%r15

•  寄存器的具体用途

1. %rax、%rdx常作为函数返回值使用 
2. %rdi、%rsi、%rdx、%rcx、%r8、%r9等寄存器常用于存放函数参数
3. %rsp、%rbp用于栈操作

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lldb常用指令

• 读取寄存器的值

1. register read/格式
2. register read/x

•  修改寄存器的值

1. register write 寄存器名称 数值
2. register write rax 0

• 读取内存中的值 

1. x/数量-格式-字节大小 内存地址
2. x/3xw 0x0000010

• 修改内存中的值

1. memory write 内存地址 数值
2. memory write 0x0000010 10

• 格式

1. x是16进制，f是浮点，d是十进制

• 字节大小

1. b – byte 1字节
2. h – half word 2字节
3. w – word 4字节
4. g – giant word 8字节

• expression 表达式 

1. 可以简写:expr 表达式
2. expression $rax
3. expression $rax = 1

po 表达式

print 表达式 

po/x $rax 

po (int)$rax

 

• thread step-over、next、n

单步运行，把子函数当做整体一步执⾏(源码级别)

• thread step-in、step、s 

单步运行，遇到子函数会进⼊入子函数(源码级别)

• thread step-inst-over、nexti、ni 

单步运行，把子函数当做整体一步执行(汇编级别)

• thread step-inst、stepi、si 

单步运行，遇到子函数会进⼊入子函数(汇编级别)

• thread step-out、finish 

直接执行完当前函数的所有代码，返回到上一个函数(遇到断点会卡住)

 

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规律

内存地址格式为:0x4bdc(%rip)，一般是全局变量，全局区（数据段）

内存地址格式为:-0x78(%rbp)，一般是局部变量，栈空间

内存地址格式为：0x10(%rax)，一般是堆空间

Movp  A   B： 把A地址存储的值给B

leaq   A   B：把A地址直接给B

全局区的全局变量内存地址一般固定不变

函数内部的局部变量内存地址一般会变