汇编push、pop、add、sub、lea 指令详解

1. PUSH 指令

功能： 将操作数压入栈顶。
本质： 它是一个“先减后存”的操作。
受影响的标志位： 无。

工作原理（在 32 位模式下）：

1. 首先，栈指针寄存器 ESP 的值会 减去操作数的字节数（例如，在 32 位模式下是 4 字节）。

2. 然后，将操作数的值 存储到 ESP 寄存器所指向的新内存地址。

语法：

asm

push source

操作数类型：

• push reg： 将寄存器的值压入栈。

• push mem： 将内存地址处的值压入栈。

• push immediate： 将立即数压入栈。

示例：

asm

mov eax, 11223344h  ; EAX = 0x11223344
push eax            ; 1. ESP = ESP - 4
                    ; 2. 将 0x11223344 存入地址 [ESP]

执行后，栈顶（[ESP]）的内容就是 0x11223344，并且 ESP 指向这个值。

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2. POP 指令

功能： 将栈顶的值弹出到指定的操作数。
本质： 它是一个“先取后加”的操作。
受影响的标志位： 无。

工作原理（在 32 位模式下）：

1. 首先，从 ESP 寄存器所指向的内存地址 读取值。

2. 然后，将该值 存入 目标操作数。

3. 最后，栈指针寄存器 ESP 的值会 加上操作数的字节数（例如，在 32 位模式下是 4 字节）。

语法：

asm

pop destination

操作数类型：

• pop reg： 将栈顶值弹出到寄存器。

• pop mem： 将栈顶值弹出到内存地址。

示例：

asm

pop ebx             ; 1. 从 [ESP] 读取值到 EBX
                    ; 2. ESP = ESP + 4

假设执行前 [ESP] 是 0x11223344，执行后 EBX = 0x11223344，并且 ESP 指向栈中下一个位置。

PUSH 和 POP 的典型用途：

• 保存和恢复寄存器： 在函数开头保存寄存器原有值，在函数结束前恢复它们。

  asm

  MyFunction:
      push ebp        ; 保存旧的栈帧基址
      mov ebp, esp    ; 建立新栈帧
      push ebx        ; 保存 EBX，因为后面我们会修改它
      push esi        ; 保存 ESI
  
      ; ... 函数主体，使用 EBX 和 ESI ...
  
      pop esi         ; 恢复 ESI (注意：顺序与 PUSH 相反！)
      pop ebx         ; 恢复 EBX
      pop ebp         ; 恢复旧的 EBP
      ret

• 传递函数参数： 在 C 语言的 cdecl 调用约定中，参数从右向左依次压栈。

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3. ADD 指令

功能： 将两个操作数相加，结果存回目标操作数。
公式： destination = destination + source
受影响的标志位： OF（溢出标志）, SF（符号标志）, ZF（零标志）, CF（进位标志）, AF, PF。

语法：

asm

add destination, source

操作数组合：

• add reg, reg： eax = eax + ebx

• add reg, mem： eax = eax + [myVariable]

• add mem, reg： [myVariable] = [myVariable] + ebx

• add reg, immediate： eax = eax + 10

• add mem, immediate： [myVariable] = [myVariable] + 10

示例：

asm

mov eax, 5       ; EAX = 5
mov ebx, 3       ; EBX = 3
add eax, ebx     ; EAX = 5 + 3 = 8
add eax, 10      ; EAX = 8 + 10 = 18

; 标志位变化示例
mov al, 0xFF     ; AL = 255 (0xFF)
add al, 1        ; AL = 0, 同时会设置 ZF=1 (结果为0), CF=1 (最高位有进位)

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4. SUB 指令

功能： 从目标操作数中减去源操作数，结果存回目标操作数。
公式： destination = destination - source
受影响的标志位： OF（溢出标志）, SF（符号标志）, ZF（零标志）, CF（进位标志/借位标志）, AF, PF。

语法：

asm

sub destination, source

操作数组合： 与 ADD 指令完全相同。

示例：

asm

mov eax, 10      ; EAX = 10
mov ebx, 4       ; EBX = 4
sub eax, ebx     ; EAX = 10 - 4 = 6
sub eax, 2       ; EAX = 6 - 2 = 4

; 标志位变化示例
mov al, 0        ; AL = 0
sub al, 1        ; AL = 255 (0xFF), 同时会设置 SF=1 (结果为负), CF=1 (需要借位)

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5. LEA 指令

功能： 将源操作数的 有效地址 加载到目标操作数。
关键点： 它不访问该地址处的内存，只计算地址本身。
受影响的标志位： 无。

语法：

asm

lea destination, source

• destination： 必须是一个通用寄存器。

• source： 必须是一个内存操作数。

LEA 的核心用途：

1. 计算地址（本职工作）：

   asm

   mov esi, offset myArray ; ESI 指向 myArray 的地址
   lea edi, [esi + eax*4]  ; 计算 myArray[eax] 的地址（假设是 int 数组），并存到 EDI。
                           ; 这里 EDI 得到的是地址，而不是该地址处的值。
   ; 对比 MOV：
   mov edi, [esi + eax*4]  ; 这是将 myArray[eax] 的值加载到 EDI。

2. 进行复杂的算术运算（巧妙用法）：
   由于 LEA 可以执行 [base + index*scale + displacement] 这种形式的计算，它常被编译器用来快速执行整数乘法与加法，而无需使用 MUL 或 ADD 指令。

   asm

   ; 计算 EAX * 5 + 10
   lea ecx, [eax*4 + eax] ; ECX = EAX*4 + EAX = EAX*5
   lea ecx, [ecx + 10]     ; ECX = ECX + 10
   
   ; 上面两条指令可以合并为一条：
   lea ecx, [eax*4 + eax + 10] ; ECX = EAX*5 + 10

   这比使用 imul 和 add 指令更高效。