一段写好的C程序,会经过预处理,编译,链接,生成目标代码,生成可执行代码等几个步骤.其中文本源程序经历预处理到达汇编代码的过程中,编译器会对我们的代码进行相应的优化和调整.有时候,通过阅读(编译器生成的)汇编代码,可以学到很多东西.
在这里,所使用的编译平台是IA32下的GCC(version 3.2),我自己做实验的时候机器平台是(Windows XP Mingw-gcc 4.3.2)
首先来一段很简单的C程序:
有关fibonacci的介绍:
这个数列是意大利中世纪数学家斐波那契在＜算盘全书＞中提出的，这个级数的通项公式，除了具有a(n+2)=an+a(n +1)/的性质外，还可以证明 通项公式为：an=1/√[（1＋√5/2) n-(1-√5/2) n](n=1,2,3.....） 这个通项公式中虽然 所有的an都是正整数，可是它们却是由一些无理数表示 出来的。
运行GCC
gcc -O2 fib_w.c -S
生成GUN汇编代码(GAS)
这里用了不推荐使用的goto语句是为了清晰的表明gcc汇编代码的处理过程.我们可以发现对于
while(bool) {
statement;
}
这样的循环结构,gun汇编器将其转换成了do-while结构,同时为了避免可能的do循环体首次执行,添加了相应的if判断。
而且我们发现这里,并没有出现我们一开始设置的变量i,而是出现了一个nmi的新变量,她的指等于n-i;这使得编译器只使用
三个寄存器作为循环变量,而不是原来的四个寄存器;其次,他把初始判定(i<n)优化成了(val<n),这样i就彻底消失了,这在编译器中是很常见的。最后,为了循环的连续执行,要保证i<=n,这样编译器就假设nmi是非负的了.因此只需要将nmi!=0。这样就在汇编中又少了一条指令.
在这里,所使用的编译平台是IA32下的GCC(version 3.2),我自己做实验的时候机器平台是(Windows XP Mingw-gcc 4.3.2)
首先来一段很简单的C程序:
1 int fib_w(int n)
2 {
3 int i = 1;
4 int val = 1;
5 int nval = 1;
6
7 while (i<n) {
8 int t = val+nval;
9 val = nval;
10 nval = t;
11 }
12
13 return val;
14 }
15
这段代码 描述的是 计算第N项fibonacci(菲波那西数列)的值.2 {
3 int i = 1;
4 int val = 1;
5 int nval = 1;
6
7 while (i<n) {
8 int t = val+nval;
9 val = nval;
10 nval = t;
11 }
12
13 return val;
14 }
15
有关fibonacci的介绍:
这个数列是意大利中世纪数学家斐波那契在＜算盘全书＞中提出的，这个级数的通项公式，除了具有a(n+2)=an+a(n +1)/的性质外，还可以证明 通项公式为：an=1/√[（1＋√5/2) n-(1-√5/2) n](n=1,2,3.....） 这个通项公式中虽然 所有的an都是正整数，可是它们却是由一些无理数表示 出来的。
运行GCC
gcc -O2 fib_w.c -S生成GUN汇编代码(GAS)
1 movl 8(%ebp), %eax
2 movl $1,%ebx
3 movl $1,%ecx
4 cmpl %eax,%ebx
5 jge .L9
6 leal -1(%eax),%edx
7 .L10:
8 leal (%ecx,%ebx),%eax
9 movl %ecx,%ebx
10 movl %eax,%eax
11 decl %edx
12 jnz .L10
13 .L9:
14
15 ---------------------------------------------------------
16 省略栈创建代码
上述代码 转换成某种扩展的C之后,是这样的2 movl $1,%ebx
3 movl $1,%ecx
4 cmpl %eax,%ebx
5 jge .L9
6 leal -1(%eax),%edx
7 .L10:
8 leal (%ecx,%ebx),%eax
9 movl %ecx,%ebx
10 movl %eax,%eax
11 decl %edx
12 jnz .L10
13 .L9:
14
15 ---------------------------------------------------------
16 省略栈创建代码
1int fib_w_goto(int n)
2{
3 int val=1;
4 int nval=1;
5 int nmi ,it;
6
7 if (val >= n)
8 goto done;
9 nmi = n-1;
10
11 loop:
12 t = val+nval;
13 val = nval;
14 nval = t;
15 nmi--;
16 if(nmi)
17 goto loop;
18
19 done:
20 return val;
21}
int fib_w_goto(int n)2
{
3
int val=1;4
int nval=1;5
int nmi ,it;6
7
if (val >= n) 8
goto done;9
nmi = n-1;10
11
loop:12
t = val+nval;13
val = nval;14
nval = t;15
nmi--;16
if(nmi)17
goto loop;18
19
done:20
return val;21
}这里用了不推荐使用的goto语句是为了清晰的表明gcc汇编代码的处理过程.我们可以发现对于
while(bool) { statement;}而且我们发现这里,并没有出现我们一开始设置的变量i,而是出现了一个nmi的新变量,她的指等于n-i;这使得编译器只使用
三个寄存器作为循环变量,而不是原来的四个寄存器;其次,他把初始判定(i<n)优化成了(val<n),这样i就彻底消失了,这在编译器中是很常见的。最后,为了循环的连续执行,要保证i<=n,这样编译器就假设nmi是非负的了.因此只需要将nmi!=0。这样就在汇编中又少了一条指令.
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