从C++探究汇编.01

学习C++的必要性

  • 得益于它的高效性、稳定性、跨平台性,所以应用范围广泛;
  • 是很多语言的老祖宗,理解C++相当理解了很多流行语言的本质;
  • C++是面向对象和面向过程都比较完善的语言,更能接近本质;
  • 学几种不同的编程语言利于在更高的维度的视角理解代码;
  • C++转什么都快,逼格高;

程序的本质

软件、程序的执行过程:

  • 硬盘(程序软件,可执行文件,机器码) -- 装载 --> 内存
  • 内存 <--写-- --读--> CPU
  • CPU --控制 --> 计算机 (显示器、音响、话筒、其他设备)

寄存器与内存:

  • CPU会先将内存中的数据存储到寄存器中,然后再对寄存器中的数据进行计算
  • 假设内存中有块空间的值是3,现想把它加1存储到另一块内存空间
    ○ CPU首先将原内存空间的值放到AX寄存器中:mov eax ,原内存空间
    ○ AX寄存器与1相加:add eax,1
    ○ 赋值给另一块内存空间:mov, 另一块内存空间,eax

语言的发展:

高级语言-编译->汇编语言<-反编译--编译->机器语言-运行->计算机

  • 汇编语言与机器语言一一对应,每条机器指令都有对应的汇编指令
  • 汇编语言 --编译-->机器语言,机器语言 --反汇编-->汇编语言
  • 高级语言 --编译-->汇编语言/机器语言,但是反过来几乎不可能转换

编程语言之间的本质区别

  • C++、C、OC、Swift代码 --编译器编译--> 汇编代码 <--> 机器码
    ○ C++:轻易反汇编
  • JS、PHP、Python代码 --脚本引擎解析--> 中间代码 --> 机器码
    ○ JavaScript:脚本语言,浏览器解析;
    ○ PHP:脚本语言,Zend Engine解析
  • Java、Ruby代码 --编译器编译--> class字节码 --JVM虚拟机--> 机器码

C++语言

  • 源文件扩展名.cpp
  • 入口是main函数
  • C++完全兼容C语言的语法

Cin、Cout

  • cin、cout:进行控制台的输入、输出
  • getchar():等待键盘输入,如果敲击回车就会读取键盘输入(可以阻断程序结束,显示控制台内容)

函数重载(Overload)

  • 规则
    ○ 函数名相同
    ○ 参数个数不同,参数类型不同,参数顺序不同
  • 注意
    ○ 返回值类型与函数重载无关
    ○ 调用函数时,实参的隐式类型转换可能会产生二义性

探索函数重载本质

  • 定义函数名相同,参数类型不同的函数
  • 运行查看汇编代码,发现在Vistual Studio中,几个函数在汇编中函数名完全一样
    ○ 原因:其实名称不一样,但是VS的开发者做了优化导致看起来都一样
  • 用IDA pro工具查看:把程序的exe文件拽到ida,能识别到时pe文件(windows的可执行文件)
    ○ functionwindow会展示所有函数的名称;
    ○ 编译分为Debug模式和Release模式,Debug模式东西太多不方便查看;

    Debug模式:很多调试信息,生成的可执行文件比较臃肿;
    Release模式:取出调试信息,生成的可执行文件比较精简高效;

    ○ 查看Release模式下汇编,由于默认开启了编译优化,导致汇编中几个函数直接转成了main函数中的对应的几行代码;
    ○ 关闭Release模式下的编译优化,再次编译,查看几个函数名在汇编中分别变为funcname_0、funcname_1、funcname_2;
  • 本质总结:
    ○ 采用了name mangling/name decoration技术
    ○ C++编译器默认会对符号名(如函数名)、进行改编、修饰(命名倾轧)
    ○ 重载时会生成多个不同的函数名,不同编译器(MSVC、g++)有不同的生成规则
    ○ 通过IDA打开[VC_Release禁止优化]可以查看
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