汇编中的结构体表示

我认为，汇编中一切皆地址。

在c/c++使用很多的结构体，在汇编中是如何表示的呢？其实，在汇编中根本就没有什么结构体的概念，结构体本质就是一堆连在一起的数据。只不过有人把他们想象成一个整体，并以此产生结构体的概念，这与结构体中带有变长数组时候的情形一样：

struct Test { int x; char c; int cnt; int data[0]; Test() { x = 0; c = 0; cnt = 0; } };  

其实上面这个结构体尾部带有的变长数组，data[0]与结构体Test没有任何关系，sizeof(Test)就知道。

 

结构体在汇编是如何表示的呢？

譬如如何访问Test中的x成员，其实就是采用地址偏移的方式，根据定义的Test对象的起始地址，偏移一定的大小就可以访问结构体中的不同成员了。

 

测试代码：

struct Test { int x; char pstr; int c; Test() { x = 0; pstr = 0; c = 0; } }; int main() { struct Test t; t.x = 3; t.c = 'x'; return 0; } 

 

gcc -S xxxx

 

产生的汇编代码如下：

.file "struct.cpp" .section .text._ZN4TestC1Ev,"axG",@progbits,_ZN4TestC1Ev,comdat .align 2 .weak _ZN4TestC1Ev .type _ZN4TestC1Ev, @function _ZN4TestC1Ev: .LFB4: pushl %ebp .LCFI0: movl %esp, %ebp .LCFI1: movl 8(%ebp), %eax movl $0, (%eax) movl 8(%ebp), %eax movb $0, 4(%eax) movl 8(%ebp), %eax movl $0, 8(%eax) popl %ebp ret .LFE4: .size _ZN4TestC1Ev, .-_ZN4TestC1Ev .globl __gxx_personality_v0 .text .align 2 .globl main .type main, @function main: .LFB5: leal 4(%esp), %ecx .LCFI2: andl $-16, %esp pushl -4(%ecx) .LCFI3: pushl %ebp .LCFI4: movl %esp, %ebp .LCFI5: pushl %ecx .LCFI6: subl $20, %esp .LCFI7: leal -16(%ebp), %eax movl %eax, (%esp) call _ZN4TestC1Ev movl $3, -16(%ebp) movl $120, -8(%ebp) movl $0, %eax addl $20, %esp popl %ecx popl %ebp leal -4(%ecx), %esp ret .LFE5: .size main, .-main .ident "GCC: (GNU) 4.2.1" .section .note.GNU-stack,"",@progbits 

 

由c++filt 查看_ZN4TestC1Ev 知道为Test::Test()，也即Test结构体的构造函数，看看这个函数的具体情况，

movl    8(%ebp), %eax //把this指针的地址放入eax

然后看它如何给第一个成员变量赋值：

movl    $0, (%eax) //将值0放入eax的值所对应的内存地址处，也就是给第一个成员变量赋值

同理：

 movl    8(%ebp), %eax

 movb    $0, 4(%eax) //4(%eax)表示eax+4所对应的内存地址处，也就是第二个成员变量处

由以上分析就很明显了，汇编中访问结构体成员采用的是地址偏移的方式，其实c/c++等高级语言，编译之后都要转换成汇编代码，所以，结构体的底层访问，就是采用的地址偏移的方式。

 

注意：

结构体中有一个重要的概念，内存对齐，它会改变结构体成员变量的偏移值。

windows和linux都有默认的地址对齐大小，一般4字节，以利于cpu访问数据，因为cpu一般数据总线32位，可以一次访问4字节大小。

用#pragma pack(n) 可以改变内存对齐大小。

 

结构体内存对齐原则很复杂，特别是结构体中套一个结构体的时候，但是简单说来，有两点原则：

1，每个成员(基本数据类型，也就是int，bool，char等)的偏移值由两个数据决定：其数据类型所占大小(记为变量X)，例如int型占4字节；

编译器设置的内存对齐大小，默认的，或是你通过上述指令设置的大小(记为变量Y)，取两者中的较小值，得到数据Z。根据内存对齐原 则，该成员变量的偏移值必须是Z的倍数。

2，假如结构体中占内存最大的成员大小为M，则结构体总大小必须是M的倍数。

 

综上，用汇编要对结构体的内存模型很熟悉。