c++ - 指令集如何区分值和引用

Question

让我们看一下这段代码:

int main ()
{
    int a = 5;
    int&b = a;

    cout << a << endl;  // 5 is displayed
    cout << b << endl;  // 5 is also displayed

    return 0;
}

这是我在调试器中看到的行为。

int a = 5将赋值 5在内存地址-0x14(%rbp)

int& b = a将赋值 -0x14(%rbp)在内存地址-0x8(%rbp)

当我做 cout << a << endl将显示 a 地址中的值(即 -0x14(%rbp))。

但不知何故，当我做 cout << b << endl b 地址中的值(即 -0x8(%rbp) )被确定为一个地址，然后显示该地址的值( -0x14(%rbp) )。

这是 std::cout 调用的程序集:

20                  cout << a << endl;
0000000000401506:   mov -0xc(%rbp),%eax
0000000000401509:   mov %eax,%edx
000000000040150b:   lea 0x6f8c9c6e(%rip),%rcx        # 0x6fccb180 <libstdc++-6!_ZSt4cout>
0000000000401512:   callq 0x4015f8 <_ZNSolsEi>
0000000000401517:   lea 0xe2(%rip),%rdx        # 0x401600 <_ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_>
000000000040151e:   mov %rax,%rcx
0000000000401521:   callq 0x401608 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
21                  cout << b << endl;
0000000000401526:   mov -0x8(%rbp),%rax
000000000040152a:   mov (%rax),%eax
000000000040152c:   mov %eax,%edx
000000000040152e:   lea 0x6f8c9c4b(%rip),%rcx        # 0x6fccb180 <libstdc++-6!_ZSt4cout>
0000000000401535:   callq 0x4015f8 <_ZNSolsEi>
000000000040153a:   lea 0xbf(%rip),%rdx        # 0x401600 <_ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_>
0000000000401541:   mov %rax,%rcx
0000000000401544:   callq 0x401608 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
24                  return 0;

问题:

两个 std::cout 指令非常相似，a 是怎样的？不同于b ？

Answer 1

简而言之:它没有。

CPU 本身并不关心哪种类型存储在哪里，它只是执行编译器生成的指令。

编译器知道 b 是一个引用，而不是一个 int。因此它指示 CPU 将 b 视为指针。

如果您查看程序的汇编代码，您会发现访问 a 和 b 的指令是不同的:b 的部分 包含一个额外的指令

mov (%rax),%eax

这是取消引用的步骤。 (在这个汇编符号中，圆括号表示取消引用，所以这条指令的意思类似于 eax = *rax)。