使用 AND、OR、SHR 和 SHL 指令以及数组将循环从 x86 汇编语言转换为 C 语言

Question

我不明白问题出在哪里，因为结果是正确的，但其中有问题，我不明白。

1.这是我必须转换为 C 的 x86 代码:

%include "io.inc"  
SECTION .data
mask    DD      0xffff, 0xff00ff, 0xf0f0f0f, 0x33333333, 0x55555555

SECTION .text
GLOBAL CMAIN
CMAIN:
    GET_UDEC        4, EAX
    MOV             EBX, mask
    ADD             EBX, 16
    MOV             ECX, 1
.L:
    MOV             ESI, DWORD [EBX]
    MOV             EDI, ESI
    NOT             EDI
    MOV             EDX, EAX
    AND             EAX, ESI
    AND             EDX, EDI
    SHL             EAX, CL
    SHR             EDX, CL
    OR              EAX, EDX
    SHL             ECX, 1
    SUB             EBX, 4
    CMP             EBX, mask - 4
    JNE             .L

    PRINT_UDEC      4, EAX
    NEWLINE
    XOR             EAX, EAX
    RET

2.我转换后的C代码，当我输入0时，它输出正确的答案，但我的代码中有一些错误的东西，我不明白是什么:

#include "stdio.h"
int main(void)
{
    int mask [5] =  {0xffff, 0xff00ff, 0xf0f0f0f, 0x33333333, 0x55555555};


    int eax;
    int esi;
    int ebx;
    int edi;
    int edx;
    char cl = 0;
    scanf("%d",&eax);
    ebx = mask[4];
    ebx = ebx + 16;
    int ecx = 1;
    L:
    esi = ebx;
    edi = esi;
    edi = !edi;
    edx = eax;
    eax = eax && esi;
    edx = edx && edi;
    eax = eax << cl;
    edx = edx >> cl ;
    eax = eax || edx;
    ecx = ecx << 1;
    ebx = ebx - 4;

    if(ebx == mask[1]) //mask - 4
    {
        goto L;
    }

    printf("%d",eax);
    return 0;
}

Answer 1

汇编 AND 是 C 按位​​ & ，不合逻辑&& 。 (与 OR 相同)。所以你想要eax &= esi .

(使用 &= “复合赋值”使 C 甚至看起来像 x86 风格的 2 操作数汇编，所以我建议这样做。)

NOT 也是按位翻转所有位，而不是 bool 化为 0/1。在 C 语言中是 edi = ~edi;

阅读 x86 指令的手册，如 https://www.felixcloutier.com/x86/not ，对于 C 运算符，如 ~和!检查它们是否是您想要的。 https://en.cppreference.com/w/c/language/expressions https://en.cppreference.com/w/c/language/operator_arithmetic

您应该在调试器中单步执行 C 和 asm，以便注意到第一个分歧，并知道要修复哪个指令/C 语句。不要只运行整个过程并查看一个数字的结果!调试器对于 asm 非常有用；没有一个就不要浪费时间。

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CL是ECX的低字节，不是单独的C变量。您可以在 uint32_t 之间使用并集和uint8_t在 C 中，或者只使用 eax <<= ecx&31; 因为你没有任何东西可以将 CL 与 ECX 分开写入。 (x86 移位掩盖了它们的计数；该 C 语句可以编译为 shl eax, cl 。 https://www.felixcloutier.com/x86/sal:sar:shl:shr )。 ECX的低5位也是CL的低5位。

SHR是逻辑右移，而不是算术右移，因此您需要使用 unsigned不是int至少对于>> 。但实际上只是将它用于所有用途。

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您处理 EBX 的方式完全错误；它是一个指针。

 MOV             EBX, mask
 ADD             EBX, 16

这就像 unsigned int *ebx = mask+4;

双字的大小为 4 个字节，但 C 指针数学按类型大小缩放，因此 +1是一个完整的元素，而不是 1 个字节。所以 16 个字节是 4 个双字 = 4 unsigned int元素。

MOV             ESI, DWORD [EBX]

这是使用 EBX 作为地址的负载。如果您在调试器中单步执行 asm，这应该很容易看出:它不仅仅是复制值。

CMP             EBX, mask - 4
JNE             .L

这是 NASM 语法；它与数组开始之前的双字的地址进行比较。它实际上是相当正常的 do{}while 循环的底部。 (Why are loops always compiled into "do...while" style (tail jump)?)

do {          // .L
   ...
} while(ebx != &mask[-1]);    // cmp/jne

它从 mask 的末尾开始循环数组，当指针越过末尾时停止。

同样，比较可以是 ebx !-= mask - 1 。我用一元 & 写的(address-of) 取消[]以明确它是数组之前的一个元素的地址。

请注意，它的跳跃不相等；你有你的if()goto倒退，只在平等上跳跃。这是一个循环。

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unsigned mask[]应该是static因为它在 section .data ，不在堆栈上。而不是const ，因为它又在 .data 中不是.rodata (Linux) 或 .rdata (Windows))

这个不影响逻辑，只影响反编译的细节。

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可能还有其他错误；我没有尝试检查所有内容。