在C语言中，可变长度数组是如何编译的

我有一些给定的代码在C中的堆栈上使用可变长度数组。我无法轻松地将这些代码更改为在堆上使用

malloc

ed缓冲区，因为我正在处理一些操作系统不支持动态内存的东西。然而，当我测试我的方法时，堆栈实际上被破坏了（即

SP

get被设置为一个完全虚假的地址）。为了弄清楚发生了什么，我看了一下程序集，被编译器的输出完全弄糊涂了

我正在Pandes（OMAP4460 ARM处理器）上运行代码

为了测试堆栈上的可变大小数组实际上是如何编译的，我制作了一个简单的工作测试程序。然而，代码还是太混乱了，我无法理解

我不明白的是：

当我编译一个简单函数时：

int test_method(size_t i)
{
   unsigned char buffer[10];
   return -1;
}

我得到了一些非常简单的汇编代码：

80003a68 <test_method>:
80003a68:       b480            push    {r7}        ; store frame pointer
80003a6a:       b087            sub     sp, #28     ; make stack frame (size 28)
80003a6c:       af00            add     r7, sp, #0  ; set frame pointer
80003a6e:       6078            str     r0, [r7, #4]; store parameter on stack
80003a70:       f04f 0300       mov.w   r3, #0      ; load return value
80003a74:       4618            mov     r0, r3      ; put return value in return register
80003a76:       f107 071c       add.w   r7, r7, #28 ; destroy stack frame
80003a7a:       46bd            mov     sp, r7      ; ...
80003a7c:       bc80            pop     {r7}        ; pop stored frame pointer
80003a7e:       4770            bx      lr          ; return

我得到这个集合：

80003a68 <test_method>:
80003a68:       e92d 03f0       stmdb   sp!, {r4, r5, r6, r7, r8, r9}
80003a6c:       b084            sub     sp, #16
80003a6e:       af00            add     r7, sp, #0
80003a70:       6078            str     r0, [r7, #4]
80003a72:       4669            mov     r1, sp
80003a74:       460e            mov     r6, r1
80003a76:       f8d7 c004       ldr.w   ip, [r7, #4]
80003a7a:       4661            mov     r1, ip
80003a7c:       f101 31ff       add.w   r1, r1, #4294967295     ; 0xffffffff
80003a80:       60b9            str     r1, [r7, #8]
80003a82:       4660            mov     r0, ip
80003a84:       f04f 0100       mov.w   r1, #0
80003a88:       f04f 38ff       mov.w   r8, #4294967295 ; 0xffffffff
80003a8c:       f04f 090f       mov.w   r9, #15
80003a90:       ea00 0008       and.w   r0, r0, r8
80003a94:       ea01 0109       and.w   r1, r1, r9
80003a98:       ea4f 7850       mov.w   r8, r0, lsr #29
80003a9c:       ea4f 05c1       mov.w   r5, r1, lsl #3
80003aa0:       ea48 0505       orr.w   r5, r8, r5
80003aa4:       ea4f 04c0       mov.w   r4, r0, lsl #3
80003aa8:       f04f 30ff       mov.w   r0, #4294967295 ; 0xffffffff
80003aac:       f04f 010f       mov.w   r1, #15
80003ab0:       ea04 0400       and.w   r4, r4, r0
80003ab4:       ea05 0501       and.w   r5, r5, r1
80003ab8:       4660            mov     r0, ip
80003aba:       f04f 0100       mov.w   r1, #0
80003abe:       f04f 34ff       mov.w   r4, #4294967295 ; 0xffffffff
80003ac2:       f04f 050f       mov.w   r5, #15
80003ac6:       ea00 0004       and.w   r0, r0, r4
80003aca:       ea01 0105       and.w   r1, r1, r5
80003ace:       ea4f 7450       mov.w   r4, r0, lsr #29
80003ad2:       ea4f 03c1       mov.w   r3, r1, lsl #3
80003ad6:       ea44 0303       orr.w   r3, r4, r3
80003ada:       ea4f 02c0       mov.w   r2, r0, lsl #3
80003ade:       f04f 30ff       mov.w   r0, #4294967295 ; 0xffffffff
80003ae2:       f04f 010f       mov.w   r1, #15
80003ae6:       ea02 0200       and.w   r2, r2, r0
80003aea:       ea03 0301       and.w   r3, r3, r1
80003aea:       ea03 0301       and.w   r3, r3, r1
80003aee:       4663            mov     r3, ip
80003af0:       f103 0307       add.w   r3, r3, #7
80003af4:       f103 0307       add.w   r3, r3, #7
80003af8:       ea4f 03d3       mov.w   r3, r3, lsr #3
80003afc:       ea4f 03c3       mov.w   r3, r3, lsl #3
80003b00:       ebad 0d03       sub.w   sp, sp, r3
80003b04:       466b            mov     r3, sp
80003b06:       f103 0307       add.w   r3, r3, #7
80003b0a:       ea4f 03d3       mov.w   r3, r3, lsr #3
80003b0e:       ea4f 03c3       mov.w   r3, r3, lsl #3
80003b12:       60fb            str     r3, [r7, #12]
80003b14:       f04f 0300       mov.w   r3, #0
80003b18:       46b5            mov     sp, r6
80003b1a:       4618            mov     r0, r3
80003b1c:       f107 0710       add.w   r7, r7, #16
80003b20:       46bd            mov     sp, r7
80003b22:       e8bd 03f0       ldmia.w sp!, {r4, r5, r6, r7, r8, r9}
80003b26:       4770            bx      lr

80003a68：
80003a68:e92d 03f0 stmdb sp！，{r4，r5，r6，r7，r8，r9}
80003a6c:b084子sp，#16
80003a6e:af00添加r7，sp，#0
80003a70:6078街r0[r7，#4]
80003a72:4669 mov r1，sp
80003a74:460e mov r6，r1
80003a76:f8d7 c004 ldr.w ip[r7，#4]
80003a7a:4661 mov r1，ip
80003a7c:f101 31ff增补件w r1，r1，#4294967295；0xFFFFFF
80003a80:60b9街r1[r7，#8]
80003a82:4660 mov r0，ip
80003a84:f04f 0100移动带r1，#0
80003a88:f04f 38ff移动带r8，#4294967295；0xFFFFFF
80003a8c:f04f 090f移动带r9，#15
80003a90:ea00 0008和.w r0、r0、r8
80003a94:ea01 0109和.w r1、r1、r9
80003a98:ea4f 7850移动带r8、r0、lsr#29
80003a9c:ea4f 05c1移动带r5、r1、lsl#3
80003aa0:ea48 0505或w r5、r8、r5
80003aa4:ea4f 04c0移动带r4、r0、lsl#3
80003aa8:f04f 30ff移动带r0，#4294967295；0xFFFFFF
80003aac:f04f 010f移动带r1，#15
80003ab0:ea04 0400和.w r4、r4、r0
80003ab4:EA050501和.w r5、r5、r1
80003ab8:4660 mov r0，ip
80003aba:f04f 0100移动带r1，#0
80003abe:f04f 34ff移动带r4，#4294967295；0xFFFFFF
80003ac2:f04f 050f移动带r5，#15
80003ac6:ea00 0004和.w r0、r0、r4
80003aca:ea01 0105和.w r1、r1、r5
80003ace:ea4f 7450移动带r4、r0、lsr#29
80003ad2:ea4f 03c1移动带r3、r1、lsl#3
80003ad6:ea44 0303或w r3、r4、r3
80003ada:ea4f 02c0移动带r2、r0、lsl#3
80003ade:f04f 30ff移动带r0，#4294967295；0xFFFFFF
80003ae2:f04f 010f移动带r1，#15
80003ae6:ea02 0200和.w r2、r2、r0
80003aea:ea03 0301和.w r3、r3、r1
80003aea:ea03 0301和.w r3、r3、r1
80003aee:4663 mov r3，ip
80003af0:f103 0307增补w r3，r3，#7
80003af4:f103 0307增补w r3，r3，#7
80003af8:ea4f 03d3移动带r3、r3、lsr#3
80003afc:ea4f 03c3移动带r3、r3、lsl#3
80003b00:ebad 0d03附属带sp、sp、r3
80003b04:466b mov r3，sp
80003b06:f103 0307增补w r3，r3，#7
80003b0a:ea4f 03d3移动带r3、r3、lsr#3
80003b0e:ea4f 03c3移动带r3、r3、lsl#3
80003b12:60fb str r3[r7，#12]
80003b14:f04f 0300移动带r3，#0
80003b18:46b5 mov sp，r6
80003b1a:4618 mov r0，r3
80003b1c:f107 0710增补w r7，r7，#16
80003b20:46bd mov sp，r7
80003b22:e8bd 03f0 ldmia.w sp！，{r4，r5，r6，r7，r8，r9}
80003b26:4770 bx lr

---

所有这些额外的逻辑从何而来？我会想，只要将堆栈帧放大

I

（传入

r0

）就足够了，可能还需要添加一些额外的代码来保持对齐。但是为什么所有这些附加寄存器都是用

0xffffffff

和

#15

编写的呢。我真的无法理解编译器给我的这个程序集。

这不是一个真正的答案，只是收集了更多不适合注释的信息

typedef unsigned int size_t;

int test_method1(size_t i)
{
   unsigned char buffer[10];
   return -1;
}

int test_method2(size_t i)
{
    unsigned char buffer[i];
    return 0;
}

arm none eabi gcc-O2-c tm1.c-o tm1.o

arm none eabi objdump-D tm1.o

基本上优化了一切

00000000 <test_method1>:
   0:   e3e00000    mvn r0, #0
   4:   e12fff1e    bx  lr

00000008 <test_method2>:
   8:   e3a00000    mov r0, #0
   c:   e12fff1e    bx  lr

typedef unsigned int size_t;

unsigned char *test_method1(size_t i, size_t j)
{
   unsigned char buffer[10];
   return(&buffer[j]);
}

unsigned char *test_method2(size_t i, size_t j)
{
    unsigned char buffer[i];
    return(&buffer[j]);
}

00000000 <test_method1>:
   0:   e24dd010    sub sp, sp, #16
   4:   e28d3004    add r3, sp, #4
   8:   e0830001    add r0, r3, r1
   c:   e28dd010    add sp, sp, #16
  10:   e12fff1e    bx  lr

00000014 <test_method2>:
  14:   e92d0808    push    {r3, fp}
  18:   e2800007    add r0, r0, #7
  1c:   e3c00007    bic r0, r0, #7
  20:   e28db004    add fp, sp, #4
  24:   e04dd000    sub sp, sp, r0
  28:   e08d0001    add r0, sp, r1
  2c:   e24bd004    sub sp, fp, #4
  30:   e8bd0808    pop {r3, fp}
  34:   e12fff1e    bx  lr

00000000:
0:e3e00000 mvn r0，#0
4:E12FF1E bx lr
00000008 :
8:e3a00000 mov r0，#0
c:E12FF1E bx lr

尽管代码很糟糕，但这会让编译器无法优化所有内容

00000000 <test_method1>:
   0:   e3e00000    mvn r0, #0
   4:   e12fff1e    bx  lr

00000008 <test_method2>:
   8:   e3a00000    mov r0, #0
   c:   e12fff1e    bx  lr

typedef unsigned int size_t;

unsigned char *test_method1(size_t i, size_t j)
{
   unsigned char buffer[10];
   return(&buffer[j]);
}

unsigned char *test_method2(size_t i, size_t j)
{
    unsigned char buffer[i];
    return(&buffer[j]);
}

00000000 <test_method1>:
   0:   e24dd010    sub sp, sp, #16
   4:   e28d3004    add r3, sp, #4
   8:   e0830001    add r0, r3, r1
   c:   e28dd010    add sp, sp, #16
  10:   e12fff1e    bx  lr

00000014 <test_method2>:
  14:   e92d0808    push    {r3, fp}
  18:   e2800007    add r0, r0, #7
  1c:   e3c00007    bic r0, r0, #7
  20:   e28db004    add fp, sp, #4
  24:   e04dd000    sub sp, sp, r0
  28:   e08d0001    add r0, sp, r1
  2c:   e24bd004    sub sp, fp, #4
  30:   e8bd0808    pop {r3, fp}
  34:   e12fff1e    bx  lr

typedef无符号整数大小\u t；
无符号字符*测试方法1（大小i，大小j）
{
无符号字符缓冲区[10]；
返回（&buffer[j]）；
}
无符号字符*测试方法2（大小i，大小j）
{
无符号字符缓冲区[i]；
返回（&buffer[j]）；
}
00000000 :
0:e24dd010子sp，sp，#16
4:e28d3004添加r3，sp，#4
8:e0830001添加r0、r3、r1
c:e28dd010添加sp，sp，#16
10:E12FF1E bx lr
00000014 :
14:e92d0808推送{r3，fp}
18:E280007加上r0，r0，#7
1c:e3c00007 bic r0，r0，#7
20:e28db004添加fp，sp，#4
24:e04dd000子sp、sp、r0
28:e08d0001添加r0、sp、r1
2c:e24bd004子sp，fp，#4
30:e8bd0808 pop{r3，fp}
34:E12FF1E bx lr

确实如此，我想它也许回答了你的问题。编译器处理可变长度数组的方式是，在本例中，它计算了堆栈指针的数组大小，基本上按照预期在堆栈上分配动态数组。对于静态大小的数组