c - C 语言 hello world 程序的汇编代码

Question

以下是 hello world 程序的示例代码:

#include <stdio.h>


int main(void)
{
    printf("Hello, world!\n");
    return 0;
}

这是我得到的目标文件的反汇编:

File Type: COFF OBJECT

main:
  0000000000000000: 48 83 EC 28        sub         rsp,28h
  0000000000000016: C3                 ret

__local_stdio_printf_options:
  0000000000000000: 48 8D 05 00 00 00  lea         rax,[?_OptionsStorage@?1??__local_stdio_printf_options@@9@9]
                    00
  0000000000000007: C3                 ret

_vfprintf_l:
  0000000000000000: 4C 89 4C 24 20     mov         qword ptr [rsp+20h],r9
  0000000000000014: 48 83 EC 38        sub         rsp,38h
  0000000000000018: E8 00 00 00 00     call        __local_stdio_printf_options
  0000000000000039: E8 00 00 00 00     call        __stdio_common_vfprintf
  000000000000003E: 48 83 C4 38        add         rsp,38h
  0000000000000042: C3                 ret

printf:
  0000000000000000: 48 89 4C 24 08     mov         qword ptr [rsp+8],rcx
  0000000000000027: E8 00 00 00 00     call        __acrt_iob_func
  000000000000002C: 4C 8B 4C 24 28     mov         r9,qword ptr [rsp+28h]
  000000000000003C: E8 00 00 00 00     call        _vfprintf_l
  0000000000000041: 89 44 24 20        mov         dword ptr [rsp+20h],eax
  000000000000004E: 8B 44 24 20        mov         eax,dword ptr [rsp+20h]
  0000000000000056: C3                 ret

在printf函数中，我们还有两个函数调用:__acrt_iob_func和_vfprintf_l。

1. 第一个函数到底是做什么的？

2. 我们如何在目标文件中拥有 _vprintf_l 函数？

如果有详细的解释，我们将不胜感激。

编译: cl/TC main.cpp

反汇编为: dumpbin/disasm main.obj

PS:我删除了部分汇编代码，以便我可以发布问题。

Answer 1

VS2015 及更高版本现在在头文件中包含 printf 的部分代码(以前它只是一个基于库的函数)。对于 C/C++，这不是问题，但就我而言，对于仅汇编项目，我现在在调用 printf 的项目中包含一个小的 C 源文件，该文件生成所需的代码，以便汇编代码可以调用 printf没有与 header 包含的代码相关的所有其他内容。

What exactly does the first function do?

__local_stdio_printf_options 返回一个指向静态整数的指针，该指针用作 __stdio_common_vfprintf 的输入。

How do we have the _vprintf_l function in the object file?

这是因为部分 printf 代码现在包含在头文件中，而以前所有 printf 都包含在标准 C 库中。

这是当前 printf 本地实例所包含内容的片段。我没有推断这两个定义，但最终结果可以在下面的汇编代码中看到。

__inline unsigned __int64* __CRTDECL __local_stdio_printf_options(void)
{
    static unsigned __int64 _OptionsStorage;
    return &_OptionsStorage;
}

#define _CRT_INTERNAL_LOCAL_PRINTF_OPTIONS (*__local_stdio_printf_options())

_CRT_STDIO_INLINE int __CRTDECL _vfprintf_l(
    _Inout_  FILE*       const _Stream,
    _In_z_   char const* const _Format,
    _In_opt_ _locale_t   const _Locale,
             va_list           _ArgList
    )
{
    return __stdio_common_vfprintf(_CRT_INTERNAL_LOCAL_PRINTF_OPTIONS, _Stream, _Format, _Locale, _ArgList);
}

_CRT_STDIO_INLINE int __CRTDECL printf(
    _In_z_ _Printf_format_string_ char const* const _Format,
    ...)
{
    int _Result;
    va_list _ArgList;
    __crt_va_start(_ArgList, _Format);  /* this is a define */
    _Result = _vfprintf_l(stdout, _Format, NULL, _ArgList);
    __crt_va_end(_ArgList);             /* this is a define */
    return _Result;
}

这段 VS2015 的汇编输出片段让我们更清楚地了解了正在发生的事情。再次请记住，所有这些都是 printf 的内部内容，并且可能会随着 Visual Studio 的更高版本而改变。

CONST   SEGMENT
??_C@_0P@DOOKNNID@Hello?0?5world?$CB?6?$AA@ DB 'Hello, world!', 0aH, 00H
CONST   ENDS

_TEXT   SEGMENT
__local_stdio_printf_options PROC
        lea     rax, OFFSET FLAT:?_OptionsStorage@?1??__local_stdio_printf_options@@9@9 ;static variable
        ret     0
__local_stdio_printf_options ENDP

_vfprintf_l PROC
;       ...
        call    __local_stdio_printf_options            ;local instance
;       ...
        call    QWORD PTR __imp___stdio_common_vfprintf ;library function
;       ...
        ret     0
_vfprintf_l ENDP

printf  PROC
;       ...
        call    QWORD PTR __imp___acrt_iob_func         ;library function
        mov     rbx, rax
        call    __local_stdio_printf_options            ;local instance
;       ...
        call    QWORD PTR __imp___stdio_common_vfprintf ;library function
        ret     0
;       ...
printf  ENDP

main    PROC
        sub     rsp, 40                                 ; 00000028H
        lea     rcx, OFFSET FLAT:??_C@_0P@DOOKNNID@Hello?0?5world?$CB?6?$AA@
        call    printf
        xor     eax, eax
        add     rsp, 40                                 ; 00000028H
        ret     0
main    ENDP
_TEXT   ENDS

这是 VS 早期版本的汇编输出，其中 printf 只是一个库函数 (__imp_printf):

CONST   SEGMENT
??_C@_0P@DOOKNNID@Hello?0?5world?$CB?6?$AA@ DB 'Hello, world!', 0aH, 00H
CONST   ENDS

_TEXT   SEGMENT
main    PROC
        sub     rsp, 40                                 ; 00000028H
        lea     rcx, OFFSET FLAT:??_C@_0P@DOOKNNID@Hello?0?5world?$CB?6?$AA@
        call    QWORD PTR __imp_printf
        xor     eax, eax
        add     rsp, 40                                 ; 00000028H
        ret     0
main    ENDP
_TEXT   ENDS