彙編中的結構體表示

我認爲，彙編中一切皆地址。

在c/c++使用很多的結構體，在彙編中是如何表示的呢？其實，在彙編中根本就沒有什麼結構體的概念，結構體本質就是一堆連在一起的數據。只不過有人把他們想象成一個整體，並以此產生結構體的概念，這與結構體中帶有變長數組時候的情形一樣：

struct Test { int x; char c; int cnt; int data[0]; Test() { x = 0; c = 0; cnt = 0; } };  

其實上面這個結構體尾部帶有的變長數組，data[0]與結構體Test沒有任何關係，sizeof(Test)就知道。

 

結構體在彙編是如何表示的呢？

譬如如何訪問Test中的x成員，其實就是採用地址偏移的方式，根據定義的Test對象的起始地址，偏移一定的大小就可以訪問結構體中的不同成員了。

 

測試代碼：

struct Test { int x; char pstr; int c; Test() { x = 0; pstr = 0; c = 0; } }; int main() { struct Test t; t.x = 3; t.c = 'x'; return 0; } 

 

gcc -S xxxx

 

產生的彙編代碼如下：

.file "struct.cpp" .section .text._ZN4TestC1Ev,"axG",@progbits,_ZN4TestC1Ev,comdat .align 2 .weak _ZN4TestC1Ev .type _ZN4TestC1Ev, @function _ZN4TestC1Ev: .LFB4: pushl %ebp .LCFI0: movl %esp, %ebp .LCFI1: movl 8(%ebp), %eax movl $0, (%eax) movl 8(%ebp), %eax movb $0, 4(%eax) movl 8(%ebp), %eax movl $0, 8(%eax) popl %ebp ret .LFE4: .size _ZN4TestC1Ev, .-_ZN4TestC1Ev .globl __gxx_personality_v0 .text .align 2 .globl main .type main, @function main: .LFB5: leal 4(%esp), %ecx .LCFI2: andl $-16, %esp pushl -4(%ecx) .LCFI3: pushl %ebp .LCFI4: movl %esp, %ebp .LCFI5: pushl %ecx .LCFI6: subl $20, %esp .LCFI7: leal -16(%ebp), %eax movl %eax, (%esp) call _ZN4TestC1Ev movl $3, -16(%ebp) movl $120, -8(%ebp) movl $0, %eax addl $20, %esp popl %ecx popl %ebp leal -4(%ecx), %esp ret .LFE5: .size main, .-main .ident "GCC: (GNU) 4.2.1" .section .note.GNU-stack,"",@progbits 

 

由c++filt 查看_ZN4TestC1Ev 知道爲Test::Test()，也即Test結構體的構造函數，看看這個函數的具體情況，

movl    8(%ebp), %eax //把this指針的地址放入eax

然後看它如何給第一個成員變量賦值：

movl    $0, (%eax) //將值0放入eax的值所對應的內存地址處，也就是給第一個成員變量賦值

同理：

 movl    8(%ebp), %eax

 movb    $0, 4(%eax) //4(%eax)表示eax+4所對應的內存地址處，也就是第二個成員變量處

由以上分析就很明顯了，彙編中訪問結構體成員採用的是地址偏移的方式，其實c/c++等高級語言，編譯之後都要轉換成彙編代碼，所以，結構體的底層訪問，就是採用的地址偏移的方式。

 

注意：

結構體中有一個重要的概念，內存對齊，它會改變結構體成員變量的偏移值。

windows和linux都有默認的地址對齊大小，一般4字節，以利於cpu訪問數據，因爲cpu一般數據總線32位，可以一次訪問4字節大小。

用#pragma pack(n) 可以改變內存對齊大小。

 

結構體內存對齊原則很複雜，特別是結構體中套一個結構體的時候，但是簡單說來，有兩點原則：

1，每個成員(基本數據類型，也就是int，bool，char等)的偏移值由兩個數據決定：其數據類型所佔大小(記爲變量X)，例如int型佔4字節；

編譯器設置的內存對齊大小，默認的，或是你通過上述指令設置的大小(記爲變量Y)，取兩者中的較小值，得到數據Z。根據內存對齊原 則，該成員變量的偏移值必須是Z的倍數。

2，假如結構體中佔內存最大的成員大小爲M，則結構體總大小必須是M的倍數。

 

綜上，用匯編要對結構體的內存模型很熟悉。