32位系統上使用64位變量需要注意

32位系統，eax,ecx,edx,ebx這些寄存器都是32位的，而要使用一個64位的變量，需要用到2個寄存器，或者一個寄存器用到2次，往往在某些地方就會出現意想不到的問題。

今天參加了CSDN的英雄會，有幸見了些名人，回到家上CSDN，看到個帖子
http://topic.csdn.net/u/20080905/16/3823c75d-c33b-4ea0-83b1-8386d03e6c6c.html
具體內容：

題目：
1、不能用庫函數，要求達到效率o(1);
2、將符號'@'插入字符串ptr的首位,字符串ptr原內容按照原來的順序排在'@'之後.

void insert(char *str, char tmp)
{
     //填寫代碼：
}
void main(void)
{
    char ptr[16]="abcdefg";
    char temp='@';
    insert(ptr, temp);
    printf("%s/n;",ptr);
}

我很容易想到

void insert(char *str, char tmp)
{
    *((__int64*)(str + 1)) = *(__int64*)str;
    *str = tmp;
}

可是結果卻很令人驚訝，輸出@abcddfg，有一個字節不對。仔細一想，應該是把64位變量放到2個寄存器中了。
用OD反一下，看下主函數裏的關鍵地方，OH，前面分配棧的一句是sub esp,18

 100401030  /$  A1 DCB64000   mov     eax, dword ptr [40B6DC]  
 200401035  |?  8945 EC       mov     dword ptr [ebp-14], eax
 300401038  |?  8B0D E0B64000 mov     ecx, dword ptr [40B6E0]
 40040103E  |?  894D F0       mov     dword ptr [ebp-10], ecx
 500401041  |?  33D2          xor     edx, edx                         ;  namespac.0040E2B8
 600401043  |?  8955 F4       mov     dword ptr [ebp-C], edx
 700401046  |?  8955 F8       mov     dword ptr [ebp-8], edx
 800401049  |?  C645 EB 40    mov     byte ptr [ebp-15], 40
 90040104D  |?  0FB645 EB     movzx   eax, byte ptr [ebp-15]
1000401051  |.  50            push    eax
1100401052  |?  8D4D EC       lea     ecx, dword ptr [ebp-14]
1200401055  |?  51            push    ecx
1300401056  |.  E8 A5FFFFFF   call    00401000
140040105B  |?  83C4 08       add     esp, 8

第一行，0x04B6DC就是常量字符串"abcdefg"的地址，把分2次每次4個送入棧，完成char ptr[16]的初始化，第8 9行是把'@'放入eax，第10行把最後一個參數入棧，也就是@，11行把ebp-14也就是ptr傳給ecx，12行把ptr入棧，也就是倒數第二個參數，然後調用下面的函數。

 100401000  /$  55            push    ebp
 200401001  |.  8BEC          mov     ebp, esp
 300401003  |.  8B45 08       mov     eax, dword ptr [ebp+8]
 400401006  |.  8B4D 08       mov     ecx, dword ptr [ebp+8]
 500401009  |?  8B11          mov     edx, dword ptr [ecx]
 60040100B  |.  8950 01       mov     dword ptr [eax+1], edx
 70040100E  |?  8B49 04       mov     ecx, dword ptr [ecx+4]
 800401011  |?  8948 05       mov     dword ptr [eax+5], ecx
 900401014  |?  8B55 08       mov     edx, dword ptr [ebp+8]
1000401017  |.  8A45 0C       mov     al, byte ptr [ebp+C]
110040101A  |.  8802          mov     byte ptr [edx], al
120040101C  |?  5D            pop     ebp
130040101D  |.  C3            retn

3 4行把剛纔入棧的ptr指針存入eax,ecx
第5行把char ptr[16]的前4個字節abcd存入edx，也就是0x64636261，注意高低位
然後把edx裏的4個字節的數，寫入ptr+1的位置，可見問題就出現在這裏，一下寫入4個字節，在ptr+1到ptr+4的位置，由於*(ptr+4)裏的內容並未保存，所以被覆蓋了，導致後面第2次讀取的數據不正確，最後的結果也不會輸出正確

看了下邊網友的回帖，比較好的方法就是用移位，本來是數，移位肯定不會出問題，使用的是shld雙精度左移指令（爲什麼是左移不是右移？同樣注意高低位），保證數據不會丟失

void insert(char *str, char tmp)
{
    *(__int64*)str <<= 8;
    *str = tmp;
}

運行，結果正確

可以看出，在32位系統使用64位變量需要很注意，尤其是在賦值的時候，比如我上邊的例子。往往在一個大工程裏，出現這樣的問題，很難查出原因來，因此，需要格外注意。還有在多線程的時候，一個讀一個寫，由於使用2個寄存器，就有可能在一個寫線程操作到一個64位數的32位的時候，線程正好切換到讀線程，導致產生一些奇怪的數據，而且這種奇怪的情況並不是每次運行都能體現出來，造成的損失可想而知。所以對跨線程使用64位變量必須嚴格進行同步。


by greatws