x = x 1是如何被编译器求值的，在汇编中又是如何表示的？

Question

我试图理解编译器是如何从表达式i=i 1中“看到”i 1部分的。我理解i=3就是把值3放在变量I的位置内存里。

我对i=i1的猜测是，编译器期望从“=”运算符的右侧得到一个值，因此它从变量i的位置内存中获取值（赋值后为3）并将其加1，“i1”表达式（31=4）的最终结果作为值存储回变量i的位置内存中。这是正确的吗？

如果是，这意味着“=”运算符右侧的任何变量/变量和文字的组合将始终被替换为存储在其中的值，并且这些值可以与来自其他变量/文字的值相加/相减等(如在x 1表达式中)，而这些计算的最终结果也将是文字值(例如:5、文字字符串等)，并且也将像值一样存储在“=”运算符左侧的单个变量中。

我也很好奇这段代码在汇编中是怎么看到的，i ( i = i 1)的这个增量主要有哪些操作；

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 3;
    i = i + 1; // i should have the value of 4 stored back in it;
    return 0;
}

Answer 1

这不适用于一般情况。这取决于目标平台。如果您想检查程序集，可以使用-S参数和gcc进行检查。当我对你的代码这样做时，它给了我这个：

/tmp$ cat main.s 
    .file   "main.c"
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    movl    $3, -4(%rbp)
    addl    $1, -4(%rbp)
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Debian 9.2.1-8) 9.2.1 20190909"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

对这里发生的事情进行简短的解释。首先，我们推送堆栈指针的值。这样我们以后就可以跳回去。

.cfi_startproc
pushq   %rbp

然后我们用这段代码设置堆栈框架。它对应于声明变量。

.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq    %rsp, %rbp

然后我们有了这个。评论是我的。

movl    $3, -4(%rbp) # i = 3;
addl    $1, -4(%rbp) # i = i + 1;

最后，我们从主函数返回

movl    $0, %eax # Store 0 in the "return register"
popq    %rbp     # Restore stackpointer
.cfi_def_cfa 7, 8
ret              # return

请注意，线条之间没有1-1的关系。即使是非常简单的线条也不行。

另请注意，C 对程序的可观察行为施加要求，而不是对生成的程序集施加要求。例如，编译器可能会删除 main 函数的整个主体，因为变量 i 没有以可观察的方式使用。如果您使用优化，它会。当我使用 -O3 重新编译您的代码时，我得到了这个：

/tmp/$ cat main.s
    .file   "main.c"
    .text
    .section    .text.startup,"ax",@progbits
    .p2align 4
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB11:
    .cfi_startproc
    xorl    %eax, %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE11:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Debian 9.2.1-8) 9.2.1 20190909"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits