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匯編指令(匯編指令的初級精加工)

【資料圖】

作者|艾伯特

出品| CSDN博客

序

我們大多數人都被高級語言寵壞了，各種各樣的高級語言正在逐漸增加源源不斷的新功能。匯編作為最接近機器指令的低級語言，已經很少被直接用來寫程序了。但是我真的遇到過一個，以前的同事，寫代碼的時候因為成員函數的權限和可見性的問題，無法正確調用自己想要執行的函數。于是，他開始在C++代碼中嵌入匯編，繞過了各種問題。

因為項目是跨平臺的，所以當代碼在Linux上編譯時，他發現匯編代碼的語法在Linux和Windows之間其實是不一樣的。于是，他用一個宏來判斷平臺，來定義一個“完美”的解決方案。最后這些代碼肯定是重寫了，因為可讀性太差了。最近在學習左值、右值、左引用、右引用的時候，總有人用程序編譯生成的中間匯編代碼來說明問題，讓我覺得很茫然，所以我決定先熟悉一下簡單的匯編指令，邊學邊記，以后可以直接用來復習。

什么是匯編語言？

匯編語言是最接近機器語言的編程語言，機器語言解釋為:

匯編語言是電子計算機、微處理器、微控制器或其他可編程設備的低級語言，也稱為符號語言。在匯編語言中，助記符用來代替機器指令的操作碼，地址符號或標號用來代替指令或操作數的地址。匯編語言也被稱為第二代計算機語言。

匯編語言的原因

對于絕大多數人來說，二進制程序是不可讀的。當然也有有能力的人看得懂，比如之一代程序員。然而，這種人正在滅絕。直接看二進制不容易看出做了什么。比如最簡單的加法指令二進制表示為0000011，如果混在一大串01字符串中就很難找出來。所以匯編語言主要是解決二進制代碼的可讀性問題。

匯編和二進制的關系

換句話說，匯編語言是把顯示給機器的二進制代碼翻譯成人類語言，匯編指令是機器尤優資源網指令的助記符，與機器指令一一對應，是一種易讀易記的書寫格式。有效地解決了機器指令編寫困難的問題，編譯器可以很容易地將匯編程序翻譯成機器指令，比如前面提到的0000011加法指令，對應的匯編指令是ADD，調用匯編程序時會翻譯成0000011。

注冊

說到匯編指令，寄存器就不得不提了。寄存器本身是用來存儲數據的，因為CPU本身只負責邏輯運算。數據需要分開存放在其他地方，但是對于不熟悉寄存器的人來說會有疑問。數據不是存儲在硬盤上嗎？還是數據不存在于內存中？這些想法都是正確的，那么寄存器是用來做什么的呢？

寄存器功能

其實硬盤和內存都是用來存儲數據的，但是CPU的運算速度遠高于內存的讀寫速度，更不用說從硬盤上取數據了。所以為了避免被拖慢，影響效率，所有的CPU都有自己的一級緩存和二級緩存。有些CPU甚至增加了三級緩存。從這些緩存中讀寫數據要比內存快很多，但是還是無法使用運行速度快的CPU，所以有寄存器。

后來沒有加注冊，最初計算的時候就設計了優優資源網。相比較而言，多級緩存出現的比較晚。通常，最頻繁讀寫的數據會放在寄存器中。CPU優先讀寫寄存器，然后通過寄存器和緩存與內存交換數據，達到緩沖的目的。因為寄存器可以通過名字訪問，所以訪問速度最快，所以也叫零級緩存。

訪問速度比較

從上面的描述我們可以知道，訪問速度從高到低是:寄存器>一級緩存>二級緩存>三級緩存>內存>硬盤。至于它們的訪問速度，舉個例子就很容易理解了。比如我們做飯的時候(CPU工作)，我們手里拿著的肉和菜(寄存器)一定是最快的。如果沒有，我們需要在案板上處理掉它們(一級緩存)。如果不在案板上，就去更遠的洗碗池(二級緩存)里找。如果還沒找到，就去冰箱里找找(三級緩存)。這個時候你發現家里真的沒有。然后去樓下的蔬菜店(記憶)買一些。一輪下來，你發現你什么都不想要。最后，你更好開車去農貿市場(硬盤)買。

通過上面的例子，我們應該可以了解它們的速度關系。既然緩存這么快，為什么不用緩存代替內存，或者把二級和三級緩存都改成一級緩存？這里有一個成本問題。速度越快，價格越高。如果你買過機械硬盤和固態硬盤，應該很好理解。

寄存器分類

有八種常用的x86 CPU寄存器:EAX、EBX、ECX、ed x、EDI、ESI、EBP、ESP。據說現在注冊總數已經超過100個。找到相關資料我會補充的。以上寄存器是最常用的，這些名字經常出現在編譯后的代碼中。

我們常說的32位和64位CPU是指數據總線的寬度或根數，而寄存器是暫時存儲數據和中間結果的單元。所以寄存器的位數，也就是處理數據的長度和數據總線的根數是一樣的，所以32位CPU對應的寄存器也應該是32位的。

常用寄存器用途

如上所述，八個寄存器有其特定的用途。我們以32位CPU為例，簡單說明一下這些寄存器的作用，并在下表中進行整理:

語域EAX、AX、AH和AL之間的關系

在上面的圖標中，每個常用寄存器后面都有其他名稱。它們是同一語域不同用法下的不同名稱。例如，在32位CPU上，e AX是32位寄存器，而AX是EAX的低16位，AH是AX的高8位，AL是AX的低8位。它們的比較關系如下:

匯編語言指令

最后，我們談到了匯編指令，因為linux和windows下的匯編語法有些不同，所以我們先簡單了解一下windows下的匯編指令，稍后再比較它們之間的區別。

數據移動指令

算術運算指令

邏輯操作指令

循環控制指令

自反秩序

Linux和windows下匯編的區別

說起linux和windows在匯編語法上的差異，其實兩者語法上的差異和系統上的差異并沒有絕對的關系。一般在linux上會使用gcc/g++編譯器，而在windows上會使用微軟cl，MSBUILD。因此，由于編譯器不同，生成的代碼也不同。gcc下采用美國 *** 電報公司的匯編語法格式，MSBuild優優資源網d采用Intel匯編語法格式

摘要

匯編指令是機器指令的助記符，與機器指令一一對應。

美國 *** 電報公司的匯編語法格式與英特爾的不同。

常用寄存器:EAX、EBX、ECX、EDX、EDI、ESI、EBP、ESP

訪問速度從高到低依次為:寄存器>一級緩存>二級緩存>三級緩存>內存>硬盤。

常用的匯編指令:mov，je，jmp，call，add，sub，inc，dec，and，or。

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關鍵詞： 指令

責任編輯：Rex_23