c - 在程序集中存储局部变量

Question

所以我一直在解决一个问题(在你问之前，是的，这是家庭作业，但我一直在努力!)，我有一些汇编代码并希望能够将其转换(尽可能忠实地)到C。

这是汇编代码:

A1:
 pushl %ebp
 movl %esp, %ebp
 subl $16, %esp
 movl $0, -4(%ebp)
 jmp .L2
.L4:
 movl -4(%ebp), %eax
 sall $2, %eax
 addl 8(%ebp), %eax
 movl (%eax), %eax
 cmpl 12(%ebp), %eax
 jg .L6
.L2:
 movl -4(%ebp), %eax
 cmpl 16(%ebp), %eax
 jl .L4
 jmp .L3
.L6:
 nop
.L3:
 movl -4(%ebp), %eax
 leave
 ret

这是我为模仿它而编写的一些 C 代码:

int A1(int a, int b, int c) {
    int local = 0;
    while(local < c) {
        if(b > (int*)((local << 2) + a)) {
            return local;
        }
    }
return local;
}

我有几个关于汇编如何工作的问题。首先，我注意到在 L4(while 循环的主体)中，没有任何内容分配给 local。它在函数开始时被初始化为 0，然后不再修改。不过，看看我为其编写的 C 代码，这似乎很奇怪，因为如果 if 条件失败，循环将无限期地继续下去。我在那里错过了什么吗？我的印象是您需要一段代码，例如:

movl %eax, -4(%ebp)

为了实际将任何内容分配给局部变量，我在 while 循环体中没有看到类似的内容。

其次，您将看到在汇编代码中，声明的唯一局部变量是“local”。因此，我必须使用如下代码片段:

if(b > (int*)((local << 2) + a))

不过，这一行的输出看起来不太像汇编代码，我想我可能犯了一个错误。我在这里做错了什么？

最后(感谢您的耐心!)，在相关说明中，我了解到 while 循环中的 if 循环的目的是在条件满足时中断，然后返回本地。因此 L6 和“nop”(基本上什么也没说)。但是，我不知道如何在我的程序中复制它。我尝试过“中断”，并且尝试返回本地，正如您在这里看到的那样。我了解其功能 - 我只是不知道如何在 C 中复制它(不使用 goto，但这违背了练习的目的......)。

感谢您的宝贵时间!

Answer 1

这是我的猜测:

int A1 (int *a, int value, int size)
{
  int i = 0;

  while (i<size)
  {
    if (a[i] <= value)
      break;
  }
  return i;
}

编译回程序集后，给出了以下代码:

A1:
.LFB0:
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        subl    $16, %esp
        movl    $0, -4(%ebp)
        jmp     .L2
.L4:
        movl    -4(%ebp), %eax
        leal    0(,%eax,4), %edx
        movl    8(%ebp), %eax
        addl    %edx, %eax
        movl    (%eax), %eax
        cmpl    12(%ebp), %eax
        jg      .L2
        jmp     .L3
.L2:
        movl    -4(%ebp), %eax
        cmpl    16(%ebp), %eax
        jl      .L4
.L3:
        movl    -4(%ebp), %eax
        leave
        ret

现在这似乎与您原来的 ASM 代码相同，只是从 L4 开始的代码不同，但是如果我们对这两个代码进行注释:

原版

movl    -4(%ebp), %eax    ;EAX = local
sall $2, %eax             ;EAX = EAX*4
addl 8(%ebp), %eax        ;EAX = EAX+a, hence EAX=a+local*4

ASM-C-ASM

movl    -4(%ebp), %eax    ;EAX = i
leal    0(,%eax,4), %edx  ;EDX = EAX*4
movl    8(%ebp), %eax     ;EAX = a
addl    %edx, %eax        ;EAX = EAX+EDX, hence EAX=a+i*4

两个代码都继续

movl    (%eax), %eax

因此，我猜 a 实际上是一个指向某个使用 4 个字节的变量类型的指针。通过比较第二个参数和从内存中读取的值，我猜测该类型必须是 int 或 long。我选择 int 只是为了方便。

当然，这也意味着这段代码(以及原始代码)没有任何意义。它在某处缺少 i++ 部分。如果是这样，那么 a 是一个数组，第三个参数是数组的大小。我将局部变量命名为 i 以遵循这样命名索引变量的传统。

此代码将扫描数组，在其中搜索等于或小于value 的值。如果找到，则返回该值的索引。如果不是，则返回数组的大小。