Wie die Addition für lokale und statische Variablen in C und Assembly funktioniert

Question

Dieser Code wurde mit gcc 5.3.1 kompiliert. Verwendung disassemble main

Das Betriebssystem ist GNU/Linux auf einem Prozessor läuft x86_64

Montageanleitung wurden durch GDB 7,11 erzeugt.

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int main() { 
    int i = 0; 
    return ++i; 
} 

push %rbp 
mov %rsp,%rbp 
movl $0x0,-0x4(%rbp) 
addl $0x1,-0x4(%rbp) 
mov -0x4(%rbp),%eax 
pop %rbp 
retq 

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int main() { 
    static int i; 
    return ++i; 
} 

push %rbp 
mov %rsp,%rbp 
mov 0x200b54(%rip),%eax 
add $0x1,%eax 
mov %eax,0x200b4b(%rip) 
mov 0x200b45(%rip),%eax 
pop %rbp 
retq 

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Im ersten Beispiel direkt die Speicheradresse betrieben wird, auf, wohingegen der Wert in dem letzteren Fall muss zunächst in das Register eax übertragen werden. Kann jemand erklären, was vor sich geht?

Answer 1

Was passiert, ist, dass Sie gcc nicht angewiesen haben, die Baugruppe zu optimieren. Daher ist die von ihm ausgesendete Baugruppe nicht wirklich repräsentativ für das, was die CPU tun kann. In optimierte Anordnung würden die beiden Sequenzen wahrscheinlich so aussehen:

# adding 1 an automatic variable in register eax 
add $1,%eax 

# alternatively 
inc %eax 

# adding 1 to an automatic variable on the stack 
add $1,12(%rbp) 

# alternatively 
inc 12(%rbp) 

# adding 1 to a static variable 
add $1,i(%rip) 

# alternatively 
inc i(%rip) 

rip ist der Befehlszeiger. Amd64 wird der Zugriff auf statische Variablen in der Regel relativ zum Befehlszeiger ausgeführt, um den PIC-Code zu aktivieren.