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標題: 以組合語言模擬 C 語言中的副程式呼叫與參數傳遞 [列印本頁]

作者: mm117777 時間: 2012-7-9 09:34:39 標題: 以組合語言模擬 C 語言中的副程式呼叫與參數傳遞

#include <stdio.h>

int main() {
int x = 1;
int y;
y = f1(x);
printf("y=%d\n", y);
return 1;
}
int f1(int t) {
int b = f2(&t);
return b+b;
}
int f2(int *p) {
int r= *p+5;
return r;
}

如果我們用gcc 編譯器將C 語言轉換為組合語言，就會發現其中有些難以理解的地方，這是因為 gcc 會將程式中的區域變數存放在堆疊當中，並且在進入函數前先將參數壓入堆疊。在進入

也就是要保存框架指標 ebp 與設定堆疊指標 esp，因此這兩個程式並不能再度呼叫下一層的函數，否則將會導致框架指標遺失，而產生堆疊錯誤的情況。

在 IA32 的處理器架構下，要進行多層次的副程式呼叫，必須在程式一進入時就保存 ebp 框架指標於堆疊中，然後設定 esp 堆疊指標，接著分配區域變數的空間。當函數呼叫結束，要返回上一層函數時，則必須先將傳回值存入 eax 當中，然後利用 leave 與 ret 等指令，完成返回動作。

為了觀察上述的過程，我們利用gcc將範例 3.13的 C 語言程式 f2.c，轉換成組合語言 f2.s，範例 3.19顯示了這兩個程式的對照情況，只要仔細觀察，您將會瞭解 C 語言函數呼叫機制的實作方式。

File:ch03/f2.s                                              ; File:ch03/f2.c
      .file "f2.c"                                     ; #include <stdio.h>
.def ___main; .scl 2; .type 32; .endef ;
.section .rdata,"dr"                                  ;
LC0:                                                       ;
.ascii "y=%d\12\0"                                     ;
.text                                                 ;
.globl _main                                              ;
.def _main; .scl 2; .type 32; .endef ;
_main:                                                    ; int main() {
pushl %ebp                                           ; // 保存框架指標
movl %esp, %ebp                                     ; // 設定堆疊指標
subl $24, %esp                                     ; // 分配區域變數空間
andl $-16, %esp                                     ;
movl $0, %eax                                        ;
addl $15, %eax                                     ;
addl $15, %eax                                     ;
shrl $4, %eax                                        ;
sall $4, %eax                                        ;
movl %eax, -12(%ebp)                               ;
movl -12(%ebp), %eax                               ;
call __alloca                                        ; // 分配堆積(heap)空間
call ___main                                        ;
movl $1, -4(%ebp)                                  ;    int x = 1;
movl -4(%ebp), %eax                                  ;    int y;
movl %eax, (%esp)                                  ;
call _f1                                           ;    y = f1(x);
movl %eax, -8(%ebp)                                  ; // y = eax
movl -8(%ebp), %eax                                  ; // eax = y
movl %eax, 4(%esp)                                  ; // 參數 y (推入堆疊)
movl $LC0, (%esp)                                  ; // 參數 "y=%d\n"
call _printf                                        ;    printf("y=%d\n", y);
movl $1, %eax                                        ; // 設定傳回值 eax=1
leave                                                 ;
ret                                                    ;    return 1;
.globl _f1                                                 ; }
.def _f1; .scl 2; .type 32; .endef    ;
_f1:                                                       ; int f1(int t) {
pushl %ebp                                           ; // 保存框架指標
movl %esp, %ebp                                     ; // 設定堆疊指標
subl $8, %esp                                        ; // 分配區域變數空間
leal 8(%ebp), %eax                                  ; // eax = 8(%ebp) 的位址
movl %eax, (%esp)                                  ; // esp 上移 8 byte
call _f2                                           ;    int b = f2(&t);
movl %eax, -4(%ebp)                                  ; // -4(%ebp) 就是 b
movl -4(%ebp), %eax                                  ; // eax = b
addl -4(%ebp), %eax                                  ; // eax = eax + b
leave                                                 ;
ret                                                    ;    return b+b;
.globl _f2                                                 ; }
.def _f2; .scl 2; .type 32; .endef    ;
_f2:                                                       ; int f2(int *p) {
pushl %ebp                                           ; // 保存框架指標
movl %esp, %ebp                                     ; // 設定堆疊指標
subl $4, %esp                                        ; // 分配區域變數空間
movl 8(%ebp), %eax                                  ;
movl (%eax), %eax                                  ;
addl $5, %eax                                        ;    int r= *p+5;
movl %eax, -4(%ebp)                                  ; // 設定傳回值 eax=r
movl -4(%ebp), %eax                                  ;
leave                                                 ;
ret                                                    ;    return r;
.def _f2; .scl 3; .type 32; .endef    ; }
.def _printf; .scl 3; .type 32; .endef ;
.def _f1; .scl 3; .type 32; .endef    ;

作者: Waned 時間: 2012-7-9 10:40:07

請問一下板大

有沒有自學寫程式的建議

作者: mm117777 時間: 2012-7-9 13:55:06

Waned 發表於 2012-7-9 10:40
請問一下板大

有沒有自學寫程式的建議

我覺得C語言是眾多高階程式語言中最難一步登天的
所以還是按步就班來是不二法門
先從基礎開始學，一開始可能會覺得很難入門
但是一但過了基礎學習之後，應該就會學得越來越快了
加油！！
建議你使用 DEV C++ 來開發
http://www.math.ncu.edu.tw/~jovice/c++/boards/devcpp.htm

建議你可以參考良葛格的學習筆記
http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/

建議你可以用「高中生程式解題系統」來練習
http://zerojudge.tw/
根據我的經驗進步的必要條件一定要多找一些題目作以下有許多題目與解答
不過最好是不得以才看解答

http://www.math.ncu.edu.tw/~ziyou/c++/ex/index.htm

作者: Waned 時間: 2012-7-9 16:51:20

mm117777 發表於 2012-7-9 13:55
我覺得C語言是眾多高階程式語言中最難一步登天的
所以還是按步就班來是不二法門
先從基礎開始學，一開始 ...

謝謝板大的建議

我會嘗試看看

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