一个简单的 C++ 程序的汇编输出

Question

我试图理解一个简单的 C++ 程序的汇编输出。这是我的 C++ 程序。

void func()
{}

int main()
{
    func();
}

当我使用带有 --save-temps 选项的 g++ 来获取上述程序的汇编代码时，我得到以下汇编代码。

    .file   "main.cpp"
    .text
    .globl  _Z4funcv
    .type   _Z4funcv, @function
_Z4funcv:
.LFB0:
    .cfi_startproc
     pushq  %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   _Z4funcv, .-_Z4funcv
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    call    _Z4funcv
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

根据我对汇编的了解，任何汇编程序都应该有 3 个部分，分别是数据、文本和 bss。此外，文本部分应以“全局 _start”开头。我在这个汇编代码中看不到它们中的任何一个。有人可以帮我理解上面的汇编代码。如果您也可以与 C++ 代码相关联，那就太好了。

非常感谢任何形式的帮助。

Answer 1

嗯，这里是一行一行的……

 .file   "main.cpp"                # Debugging info (not essential)
    .text                          # Start of text section (i.e. your code)
    .globl  _Z4funcv               # Let the function _Z4funcv be callable
                                   # from outside (e.g. from your main routine)
    .type   _Z4funcv, @function    # Debugging info (possibly not essential)
_Z4funcv:                          # _Z4funcv is effectively the "name" of your 
                                   # function (C++ "mangles" the name; exactly 
                                   # how depends on your compiler -- Google "C++
                                   # name mangling" for more).
.LFB0:                             # Debugging info (possibly not essential)
    .cfi_startproc                 # Provides additional debug info (ditto)
     pushq  %rbp                   # Store base pointer of caller function
                                   # (standard function prologue -- Google 
                                   # "calling convention" or "cdecl")
    .cfi_def_cfa_offset 16         # Provides additional debug info (ditto)
    .cfi_offset 6, -16             # Provides additional debug info (ditto)
    movq    %rsp, %rbp             # Reset base pointer to a sensible place
                                   # for this function to put its local 
                                   # variables (if any).  Standard function
                                   # prologue.
    .cfi_def_cfa_register 6        # Debug ...
    popq    %rbp                   # Restore the caller's base pointer
                                   # Standard function epilogue
    .cfi_def_cfa 7, 8              # Debug...
    ret                            # Return from function
    .cfi_endproc                   # Debug...
.LFE0:                             # Debug...
    .size   _Z4funcv, .-_Z4funcv   # Debug...
    .globl  main                   # Declares that the main function
                                   # is callable from outside
    .type   main, @function        # Debug...
main:                              # Your main routine (name not mangled)
.LFB1:                             # Debug...
    .cfi_startproc                 # Debug...
    pushq   %rbp                   # Store caller's base pointer
                                   # (standard prologue)
    .cfi_def_cfa_offset 16         # Debug...
    .cfi_offset 6, -16             # Debug...
    movq    %rsp, %rbp             # Reset base pointer 
                                   # (standard prologue)
    .cfi_def_cfa_register 6        # Debug...
    call    _Z4funcv               # Call `func` (note name mangled)
    movl    $0, %eax               # Put `0` in eax (eax is return value)
    popq    %rbp                   # Restore caller's base pointer
                                   # (standard epilogue)
    .cfi_def_cfa 7, 8              # Debug...
    ret                            # Return from main function
    .cfi_endproc                   # Debug...
.LFE1:
    .size   main, .-main           # Debug...
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"  # fluff 
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits       # fluff

链接器知道查找main（而不是 start）是否使用标准 C 或 C++ 库（通常是，除非您另有说明）。它将一些存根代码（其中包含start）链接到最终的可执行文件中。

所以，真的，唯一重要的部分是......

    .text                          
    .globl  _Z4funcv               
_Z4funcv:
    pushq  %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    popq    %rbp
    ret
    .globl  main
main:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    call    _Z4funcv
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    ret

如果您想从头开始，并且不想让所有复杂的标准库内容妨碍您的发现，您可以执行以下操作并获得与您的 C++ 代码相同的结果：

   .text
    .globl  _func
_func:                   # Just as above, really
    push  %ebp
    mov    %esp, %ebp
    pop    %ebp
    ret
    .globl  _start
_start:                  # A few changes here
    push   %ebp
    mov    %esp, %ebp
    call    _func
    movl    $1, %eax     # Invoke the Linux 'exit' syscall
    movl    $0, %ebx     # With a return value of 0 (pick any char!)
    int $0x80            # Actual invocation

退出系统调用有点痛苦，但很有必要。如果您没有它，它会尝试继续运行并运行“过去”您的代码的代码。由于这可能是重要的代码或数据，机器应该会以分段错误错误阻止您。有退出调用避免了这一切。如果您使用的是标准库（在您的 C++ 示例中会自动发生），则链接器会处理出口内容。

编译gcc -nostdlib -o test test.s（注意 gcc 被特别告知不要使用标准库）。我应该说这是针对 32 位系统的，很可能不适用于 64 位系统。我没有要测试的 64 位系统，但也许一些有用的 StackOverflower 会加入 64 位转换。