assembly - 既然有了编译器，为什么还需要汇编器呢？

Question

如果编译器将高级语言转换为机器代码，为什么我们还需要汇编程序？是否有任何汇编级语言，但我们不能使用编译器？

Answer 1

相关:Does a compiler always produce an assembly code? - 更多关于为什么某些编译器只编译为asm，而不是直接编译为某些目标文件格式的机器代码。编译为 asm 而不是机器代码使编译器的工作更容易并且编译器更容易移植有多种原因。但编译器并不是 asm 存在的唯一原因。

why do we even need assembler?

很多人不需要了解汇编语言。

它的存在是为了让我们可以讨论/分析机器代码，并更轻松地编写/调试编译器。

编译器必须由人类编写。 As @old_timer points out ，在设计新的 CPU 架构时，您总是为操作码和寄存器命名，以便可以与其他人讨论设计，并发布可读的手册。

或者对于操作系统开发来说，一些特殊的特权指令无法由编译器生成¹。而且您无法用纯 C 语言编写保存寄存器的上下文切换函数。

CPU 运行机器代码，而不是直接运行高级语言，因此计算机安全/漏洞利用以及任何严重的低级性能分析/单循环调整都需要查看 CPU 正在运行的指令。操作码的助记名称对于思考和编写它们非常有帮助。 mov r32, imm32比 B8+rd imm32(该助记符的操作码范围)更容易记住并且更具表现力。

脚注 1: 除非像 MSVC 一样，您为所有特殊指令创建内在函数，例如 __invlpg()操作系统需要使用这些操作系统，因此您可以编写一个没有内联 asm 的操作系统。 (他们仍然需要一些独立的汇编来处理入口点之类的东西，可能还需要上下文切换函数。)但是这些内在函数仍然需要用 C 语言命名，所以你不妨用汇编来命名它们。

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我经常使用 asm 来轻松创建我想要测试微基准的机器代码。编译器必须创建高效机器代码，而不仅仅是正确的机器代码，因此人们通常会使用 asm 来准确了解各种 CPU 上什么是快的，什么是慢的。

参见http://agner.org/optimize/ 、等演出链接in the x86 tag wiki .

例如请参阅Can x86's MOV really be "free"? Why can't I reproduce this at all?和 Micro fusion and addressing modes有关微基准测试的示例，以了解什么是快速的。

参见C++ code for testing the Collatz conjecture faster than hand-written assembly - why?有关手动编写 asm 的更多信息，它比我手持 gcc 或 clang 发出的速度更快，甚至通过调整 C 源代码使其看起来更像我想出的 asm。

(显然我必须了解 asm 才能查看编译器的 asm 输出并了解如何做得更好。编译器离完美还很远。有时还很远。错过优化的错误是常见。要考虑新的优化并建议编译器寻找它们，从 asm 指令的角度思考比从机器代码的角度思考要容易得多。)

错误代码编译器错误有时也会发生，验证它们基本上需要查看编译器输出。

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Stack Overflow 有几个问题，例如“哪个更快:a++ 或 ++a？”，答案完全取决于它如何编译成 asm，而不是取决于它如何编译为 asm。源代码级语法差异。要了解为什么某些类型的源差异会影响性能，您必须了解代码如何编译为 asm。

例如Adding a redundant assignment speeds up code when compiled without optimization 。 (人们常常没有意识到，有/没有优化的编译不仅仅是线性加速，而且对未优化的代码进行基准测试基本上是没有意义的。未优化的代码有不同的瓶颈......这如果你看一下 asm 就很明显了。)