assembly - 我什么时候应该在 x86 中使用大小指令？

Question

何时在 x86 中使用大小指令似乎有点含糊。 This x86 assembly guide说如下:

In general, the intended size of the of the data item at a given memory address can be inferred from the assembly code instruction in which it is referenced. For example, in all of the above instructions, the size of the memory regions could be inferred from the size of the register operand. When we were loading a 32-bit register, the assembler could infer that the region of memory we were referring to was 4 bytes wide. When we were storing the value of a one byte register to memory, the assembler could infer that we wanted the address to refer to a single byte in memory.

他们给出的示例非常简单，例如将立即值移动到寄存器中。
但是更复杂的情况呢，例如以下情况:

mov    QWORD PTR [rip+0x21b520], 0x1

在这种情况下，QWORD PTR 大小指令不是多余的吗？因为根据上述指南，由于 RIP 是 8 个字节，因此可以假设我们想要将 8 个字节移动到目标寄存器中？ x86 架构上大小指令的明确规则是什么？我在任何地方都找不到这个问题的答案，谢谢。

更新:正如 Ross 指出的，上例中的目标不是寄存器。这是一个更相关的示例:

mov    esi, DWORD PTR [rax*4+0x419260] 

在这种情况下，不能假设我们要移动 4 个字节，因为 ESI 是 4 个字节，从而使 DWORD PTR 指令变得多余吗？

Answer 1

你是对的；这是相当模糊的。假设我们谈论的是 Intel 语法，那么您确实可以经常不使用大小指令。只要汇编器可以自动计算出它，它们就是可选的。例如，在指令中

mov    esi, DWORD PTR [rax*4+0x419260] 

DWORD PTR 说明符是可选的，其原因正是您所想象的:汇编器可以确定它要移动 DWORD 大小的值，因为该值正在移动到 DWORD 大小的寄存器中。

同样，在

mov    rsi, QWORD PTR [rax*4+0x419260] 

出于完全相同的原因，QWORD PTR 说明符是可选的。

但这并不总是可选的。考虑你的第一个例子:

mov    QWORD PTR [rip+0x21b520], 0x1

这里，QWORD PTR 说明符不是可选的。如果没有它，汇编器就不知道您要从地址 rip+0x21b520 开始存储多大的值。 0x1 应该存储为 BYTE 吗？扩展到一个WORD？一个双字？ QWORD？一些汇编程序可能会猜测，但如果没有明确指定您想要的结果，您就无法保证正确的结果。

换句话说，当值位于寄存器操作数中时，大小说明符是可选的，因为汇编器可以根据寄存器的大小计算出大小。但是，如果您正在处理立即值或内存操作数，则可能需要大小说明符以确保获得所需的结果。

就我个人而言，我更喜欢在编写代码时始终包含大小。虽然多打了几个字符，但它迫使我思考并明确说明我想要什么。如果我搞砸了并且编写了不匹配的代码，那么汇编器就会对我大声尖叫，这已经不止一次地捕获了错误。我还认为将它放在那里可以增强可读性。所以在这里我同意old_timer ，尽管他的观点似乎有些不受欢迎。

反汇编程序的输出也往往很冗长，包括大小说明符，即使它们是可选的。 Hans Passant 在评论中推测这是为了保持与总是需要这些的老式汇编器的向后兼容性，但我不确定这是真的。这可能是其中的一部分，但根据我的经验，反汇编程序往往会以多种不同的方式冗长，我认为这只是为了让您更容易分析您不熟悉的代码。

请注意，AT&T 语法使用的策略略有不同。它不是将大小作为操作数的前缀，而是在指令助记符中添加后缀:b 表示字节，w 表示字，l 表示双字，q 表示 qword。因此，前面的三个示例变为:

movl    0x419260(,%rax,4), %esi
movq    0x419260(,%rax,4), %rsi
movq    $0x1, 0x21b520(%rip)

同样，在前两条指令中，l 和 q 前缀是可选的，因为汇编器可以推导出适当的大小。在最后一条指令上，就像英特尔语法一样，前缀是非可选的。因此，AT&T 语法与 Intel 语法相同，只是大小说明符的格式不同。