4
void foo(int a)
{
 a = a + a;
}

void foo(int *a)
{
 *a = *a + *a;
}

ASM:

foo(int):
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     DWORD PTR [rbp-4], edi
        sal     DWORD PTR [rbp-4]
        nop
        pop     rbp
        ret
foo(int*):
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     QWORD PTR [rbp-8], rdi
        mov     rax, QWORD PTR [rbp-8]
        mov     eax, DWORD PTR [rax]
        lea     edx, [rax+rax]
        mov     rax, QWORD PTR [rbp-8]
        mov     DWORD PTR [rax], edx
        nop
        pop     rbp
        ret

Как устроены указатели на уровне ассемблера ?

6
  • Постарайтесь писать более развёрнутые вопросы. Для получения ответа поясните, в чём именно вы видите проблему, как её воспроизвести, что вы хотите получить в результате и т. д. Приведите пример, наглядно демонстрирующий проблему.
    – Kromster
    16 апр 2019 в 10:32
  • 3
    Как устроены указатели на уровне ассемблера ? Да никак. Горсть (сколько именно - зависит от режима и какой именно указатель) байтов в памяти или регистре. От не-указателя и не отличишь, ежели не знать...
    – Akina
    16 апр 2019 в 10:33
  • 1
    Указатель содержит адрес в памяти. Код, работающий с указателями, "на уровне ассемблера" представляет собой код, работающий с адресами.
    – tum_
    16 апр 2019 в 10:40
  • 1
    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. 16 апр 2019 в 10:47
  • mov QWORD PTR [rbp-8], rdi в локальную переменную в стеке положили "указатель", т.е. адрес в памяти, на который указывает a. 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))
    – Mike
    16 апр 2019 в 11:06

1 ответ 1

7

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

2
  • "Адрес при этом должен находиться в регистре." - это не обязательно верно. Есть платформы с таким требованием. Но многие платформы поддерживают процессорные инструкции с встроенными прямо в инструкцию адресами. Многие платформы поддерживают процессорные инструкции с вычисляемыми "на лету" адресами (например, как сумма регистра и константы). Поэтому явное предварительно формирование целевого адреса в регистре - не обязательно. 16 апр 2019 в 18:40
  • @AnT И у меня даже почти в самом конце приведен пример со смещением относительно базового указателя. Вопрос же был не в режимах адресации. А адрес внутри инструкции по сути тот же указатель. Но ради точности изложения предложение поправил, хотя теперь оно мне меньше нравиться
    – Mike
    16 апр 2019 в 18:54

Ваш ответ

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями использования и подтверждаете, что прочитали и поняли наши политику конфиденциальности и нормы поведения.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.