为什么 rax 和 rdi 在这种情况下工作相同？

Question

我已经做了这个代码：

global  strlen
    ; int strlen(const char *string);
strlen:
    xor     rcx, rcx

retry:
    cmp byte    [rdi + rcx], 0
    je      result
    inc     rcx
    jmp     retry

result:
    mov     rax, rcx
    ret

这就是我测试它的方式：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    char* bob = argv[1];
    printf("%i\n", strlen(bob));
    return 0;
}

这是一个有效的 strlen，这里没问题，但我注意到我可以rdi在重试块的第一行切换arax而不改变任何东西，我不知道这是否是正常行为。我应该保留哪些值？

Answer 1

这只是运气不好。

GCC 8，没有优化，rax用作中间位置移动argv[1]到bob并将后者移动到的第一个参数strlen：

  push rbp
  mov rbp, rsp
  sub rsp, 32

  mov DWORD PTR [rbp-20], edi             ;argc
  mov QWORD PTR [rbp-32], rsi             ;argv

  mov rax, QWORD PTR [rbp-32]             ;argv
  mov rax, QWORD PTR [rax+8]              ;argv[1]
  mov QWORD PTR [rbp-8], rax              ;bob = argv[1]

  mov rax, QWORD PTR [rbp-8]
  mov rdi, rax
  call strlen                             ;strlen(bob)

  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  mov eax, 0
  call printf

  mov eax, 0
  leave
  ret

这只是运气不好，它不是记录在案的行为，实际上如果您使用字符串文字它会失败：

printf("%i\n", strlen("bob"));

  mov edi, OFFSET FLAT:.LC1
  call strlen                     ;No RAX here

  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  mov eax, 0
  call printf

指定如何将参数传递给函数的文档是您的 OS ABI，请在此答案中阅读更多内容。

当优化被禁用时，GCC 生成大量使用寄存器的“哑”代码，这简化了调试（GCC 引擎和编译的程序）并且本质上模仿了初学者：首先从内存中读取变量并将其放入第一个空闲寄存器（解决了一个问题），然后将其复制到正确的寄存器中（另一个消失了），最后进行了调用。
GCC 刚刚拾取了第一个空闲寄存器，在这个简单的程序中没有寄存器压力并且rax总是被拾取。