GCC生成的汇编代码

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wx61139437dd017 2021-08-12 11:42:50 博主文章分类：linux

文章标签 汇编 gcc 编译器优化 2010 文章分类 办公效率

假设我们写了一个C代码文件 code.c包含下面代码：

int accum = 0;

int sum(int x, int y)
{
    int t = x + y;
    accum += t;
    return t;
}

这是用echo命令输入源码的效果，简单的就是最好的：）

一、查看GCC生成的汇编代码

在命令行上用“-S”选项，就能看到C编译器产生的汇编代码：

#gcc -S code.c

注意：这里是大写的-S，如果用小写gcc会说找不到main函数

会在当前目录下生成code.s文件，直接打开即可

这段汇编代码没有经过优化：

.file "code.c"
.globl _accum
.bss
.align 4
_accum:
.space 4
.text
.globl _sum
.def _sum; .scl 2; .type 32; .endef
_sum:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $4, %esp                  # 为局部变量t在栈帧上分配空间
movl 12(%ebp), %eax    # %eax <- y
addl 8(%ebp), %eax       # %eax <- x + y
movl %eax, -4(%ebp)     # t <- x +y
movl -4(%ebp), %eax     # %eax <- t
addl %eax, _accum       # _accum <- t + _accum
movl -4(%ebp), %eax     # %eax <- t
leave                                 # 平衡堆栈： %esp <- %ebp ， popl %ebp
ret

下面是使用“-O2”选项开启二级优化的效果：

#gcc -O2 -S code.c

.file "code.c"
.globl _accum
.bss
.align 4
_accum:
.space 4
.text
.p2align 4,,15                    # 使下一条指令的地址从16的倍数处开始，
.globl _sum                        # 最多浪费15个字节
.def _sum; .scl 2; .type 32; .endef
_sum:
pushl %ebp                       # 保存原%ebp
movl %esp, %ebp
movl 12(%ebp), %eax     # %eax <- y
movl 8(%ebp), %edx       # %edx <- x
popl %ebp                        # 恢复原%ebp
addl %edx, %eax             # %eax <- x + y
addl %eax, _accum        # _accum <- _accum + x + y
ret

GCC产生的汇编代码有点难读，它包含一些我们不关心的信息。所有以 "." 开头的行都是指导汇编器和链接器的命令，称为“汇编器命令”。

代码中已经除去了所有关于局部变量名或数据类型的信息，但我们还是看到了一个对全局变量_accum的引用，这是因为编译器还不能确定这个变量会放在存储中的哪个位置。

二、用GDB查看目标文件的字节表示

首先，我们用反汇编器来确定函数sum的代码长度是19字节。然后我们在文件code.o上运行GNU调试工具GDB，输入命令：

(gdb) x/19xb sum

这条命令告诉GDB检查(简写为"x")19个以十六进制格式表示的字节。

三、反汇编目标文件

在Linux系统中，带 "-d" 命令行选项调用OBJDUMP可以完成这个任务：

#objdump -d code.o

从这里可以看出函数sum的代码长度正好是19字节。

四、生成实际可执行的代码

这需要对一组目标文件运行链接器，而这一组目标代码文件中必须包含有一个Main函数。在 main.c 中有这样的函数：

int main()

{

return sum(1,2);

}

然后，我们用如下方法生成可执行文件：

#gcc -O2 -o prog code.o main.c

再反汇编：

objdump -d prog

00401050 <_sum>:
401050: 55                            push   %ebp
401051: 89 e5                        mov    %esp,%ebp
401053: 8b 45 0c                   mov    0xc(%ebp),%eax
401056: 8b 55 08                   mov    0x8(%ebp),%edx
401059: 5d                              pop    %ebp
40105a: 01 d0                        add    %edx,%eax
40105c: 01 05 10 20 40 00 add    %eax,0x402010
401062: c3                              ret

这段代码与code.c反汇编产生的代码几乎完全一样。一个主要的区别是左边列出的地址不同。第二个不同之处在于链接器终于确定了存贮全局变量accum的地址。地址由原来的0x0变成了现在的0x402010

假设我们写了一个C代码文件 code.c包含下面代码：

int accum = 0;

int sum(int x, int y)
{
    int t = x + y;
    accum += t;
    return t;
}

这是用echo命令输入源码的效果，简单的就是最好的：）