C 编译器：理解小程序生成的汇编代码

我正在自学编译器的工作原理。我通过阅读小型64位Linux程序中GCC生成代码的反汇编来学习

我写了这个C程序：

#包括
int main（）
{
对于（int i=0；i关于第二个问题，由于C99标准不允许在
main
函数中有显式
返回0
，编译器将隐式添加它。请注意，这仅适用于
main
函数，没有其他函数

至于第三个问题，
rbp
登记册充当第一个问题

最后是PS。被调用函数很可能正在使用
16
字节（
0x10
）作为传递给函数的参数。减法就是从堆栈中“删除”这些变量的方法。它可能是作为参数传递的两个指针吗

如果您正在认真学习编译器的一般工作原理，并且可能希望创建自己的编译器（这很有趣！），那么我建议你投资一些关于it理论和实践的书籍。这是程序员书架上的一个极好的补充。
在
ret
之后的任何东西都不能被依赖为代码。解码为
nop
意味着“无操作”

第二点是编译器检测到您离开
main
函数而不返回值，并插入
return0
（仅为
main
定义）

rbp
寄存器，其中
bp
表示“基指针”，指向currect函数的堆栈帧。函数调用通常会导致函数条目保存
rbp
，并将当前值
rsp
用于
rbp
。获取/存储函数参数和局部变量是相对于
rbp
完成的。

我认为您的第三个问题需要更多关注，“为什么编译器不在堆栈上用
子rsp，0x10
分配空间？为什么不使用rbp寄存器引用本地堆栈数据？”

实际上，编译器确实在堆栈上分配了空间。但它不会更改堆栈指针。它可以这样做，因为函数不调用其他函数。它只使用当前
sp
（堆栈变小）下的空间，并使用
rbp
访问
i
（
[rbp-0x8]
）和
k
（
[rbp-0x4]
）。

我必须补充以下注意事项：不调整
sp
以使用局部变量似乎不是中断安全的，因此编译器依赖硬件在中断发生时自动切换到系统堆栈。否则，出现的第一个中断会将指令指针推到堆栈上，并覆盖loc变量

中断问题解决于

是的，nop是用于对齐的。编译器使用不同的指令进行不同长度的填充，知道现代CPU将提前预取和解码多条指令

正如其他人所说，如果没有显式的return语句（请参见中的5.1.2.2.3），C99标准默认情况下会从main（）返回0，因此不会发出警告

在当前堆栈指针下保留一个128字节的“红色区域”，叶函数（不调用任何其他函数的函数-main（）就是这样一个函数）可以将其用于局部变量和其他临时值，而无需子rsp/添加rsp。因此rbp==rsp

对于PS：当您在for（）循环（或main（）中的任何位置）中调用函数时，main（）不再是叶函数，因此编译器不能再使用红色区域。这就是它在堆栈上分配空间的原因，子rsp为0x10。但是，它知道rsp和rbp之间的关系，因此在访问数据时可以使用两者。
加1/3整数arithmetic@Bathsheba我甚至没想到会有那么多！：）邓尼，也许吧“为什么我们不能有一个合理的投票数类型"这是一个元问题吗？因为我们不希望upvots从3变为2.99999997，所以有一点提示：如果你想玩编译器，请检查：没有一个答案真正抓住了#3出现的原因。你可以在Linux 64位代码中找到这一点。编译器正在利用。你可以在。中找到这个红色区域的信息文件回顾第3.2.2节：堆栈框架的py。由于您的函数是叶函数（不调用其他函数），它可以利用以下事实，即当前RSP下128字节不会被信号处理等破坏，因为RSP（叶函数中）的当前值下128字节如果基于堆栈的函数数据可以容纳128字节，则无需调整RSP。这就是为什么您在这里看不到调整的RSP。一个观察结果。在32位Linux中不存在红色区域，因此编译为32位代码时，您应该会看到您可能预期的行为。至于添加
测试时为什么会出现问题ode>函数编译器减去16个字节，尽管需要更少的字节与64位Linux ABI要求有关，即在任何函数调用（如调用
test
）时，堆栈需要16个字节（可能32个字节对齐）。由于堆栈在调用点对齐，因此调用本身将推送8字节的返回地址。这将使堆栈偏移8。
push rbp
减去另一个8，使其再次对齐16字节。现在需要局部变量数据。编译器通常通过减去16字节来分配足够的字节以保持16字节的对齐，b当它到达调用
test
时，堆栈保持16字节对齐，一切正常。在ret调用之后，编译器只抛出随机操作码？@Ofey：这里的任何答案都没有捕捉到NOP存在的原因。在大多数情况下，当它位于函数之后（在本例中为
ret
之后），它已放置在那里，以便下一个f
#include <stdio.h>

int main()
{
    for(int i=0;i<10;i++){
        int k=0;
    }
}

00000000004004d6 <main>:
  4004d6:       55                      push   rbp
  4004d7:       48 89 e5                mov    rbp,rsp
  4004da:       c7 45 f8 00 00 00 00    mov    DWORD PTR [rbp-0x8],0x0
  4004e1:       eb 0b                   jmp    4004ee <main+0x18>
  4004e3:       c7 45 fc 00 00 00 00    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x0
  4004ea:       83 45 f8 01             add    DWORD PTR [rbp-0x8],0x1
  4004ee:       83 7d f8 09             cmp    DWORD PTR [rbp-0x8],0x9
  4004f2:       7e ef                   jle    4004e3 <main+0xd>
  4004f4:       b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
  4004f9:       5d                      pop    rbp
  4004fa:       c3                      ret    
  4004fb:       0f 1f 44 00 00          nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]