У процессора, т.е. в языке ассемблера, фактически все операции в оперативной памяти происходят "по указателю". Обратиться к ячейке памяти (переменной) можно только по ее конкретному адресу. Адрес при этом должен быть доступен инструкции непосредственно, т.е. находиться в самой инструкции, в регистре или вычисляться из регистров и констант. Указатель в языке C это переменная в памяти, содержащая тот самый адрес, по которому надо обращаться к данным.
В приведенных вами примерах параметр функции передается через регистр. В первом случае передано само 32 битное значение, поэтому оно в регистре edi. Во втором - это 64 битный адрес, т.е. указатель (он в 64 битном регистре rdi).
В этих примерах так же много лишнего кода (видимо выключена оптимизация). В первом примере значение из регистра переноситься в локальную область стека (в переменную a) и она умножается на 2. Достаточно было бы sal edi
. Хотя конечно одного ret было бы более чем достаточно, потому что код фактически ничего не делает, он меняет свою локальную переменную, которую никуда не возвращает.
Второй пример в идеале можно сократить до:
foo(int*): ; В rdi указатель на 32 битную переменную.
mov eax, DWORD PTR [rdi] ; Помещаем в eax значение, находящееся по адресу (указателю) rdi
sal eax ; сдвиг eax влево на 1 бит ( eax*=2 )
mov DWORD PTR [rdi], eax ; Помещаем eax обратно по адресу из rdi
ret
Обратите внимание, что работа с локальными переменными, находящимися в стеке шла точно так же, в rbp находится указатель на текущий кадр стека, доступ к переменным осуществляется по этому адресу с некоторым смещением ([rbp+8]
). Фактически rbp это точно такой же указатель, по которому происходит работа. Но язык высокого уровня, для удобства программиста отличает просто переменные и указатели
Как устроены указатели
— просто беззнаковые числа размером с машинное слово. Пример применения:mov DWORD PTR [rbp-4], edi
означает «возьми значение регистра rbp, вычти из него 4, и в четырёхбайтовую ячейку памяти по получившемуся адресу помести значение регистра edi». Вот в том, что выделено курсивом, и заключается единственное отличие указателей от прочих простых типов данных.mov QWORD PTR [rbp-8], rdi
в локальную переменную в стеке положили "указатель", т.е. адрес в памяти, на который указываетa
. после этого перенесли его в eax (правда переносить через память не имело смысла, но компилятор так устроен). И дальше уже обращаемся к данным по этому адресу (mov eax, DWORD PTR [rax]
(в eax помещаем двойное слово, находящееся по адресу в rax))