c - 在执行procprob时，b可以是任何数据类型吗？

Question

C代码：

 *u +=a;
 *v +=b;
 return sizeof(a)+ sizeof(b);

x86-64代码：

movslq %edi, %rdi
addq %rdi, (%rdx)
addb %sil, (%rcx)
movl $6 %eax
ret

我知道movl $ 6％eax表示2 + 4（或4 + 2），一个是int，另一个是short。

但是，当我们认为忽略movl $ 6％eax时，b可以是任何数据类型，例如该数据类型的1，2、4和8个字节。我对此有疑问。


假设b长（当然，我们忽略movl $ 6％eax）b的汇编为％sil是否意味着b只有1个字节的数据，其余7个字节只有0的数据？给我一些例子，即使b是长数据类型（8字节寄存器），b可以有％sil寄存器（1字节寄存器）

Answer 1

b是%sil的程序集是否意味着b仅具有1个字节的数据，其余7个字节仅具有零的数据？


不，这意味着*v（在内存中）只有1个字节长。此后的任何字节都根本不是v指向的对象的一部分。 （它的大小与b不同。）

如果您应该对asm中的a和b类型进行反向工程：请注意，它是sizeof a和b，而不是sizeof *u和*v。 add指令的操作数大小与sizeof(*u)和sizeof(*v)匹配，并且这些源操作数是将C整数提升/转换规则应用于a和b的结果。

例如如果我们有l += s，l += (long)s就像long l; short s;



如果addq让您感到困惑，请放心，这对于字节寄存器是无效的。尝试使用GAS（gcc -c foo.s）进行组装可以得到：

foo.s:1: Error: `%sil' not allowed with `addq'

如果我们假设它实际上是addb %sil, (%rcx)而不是非法的addq，那么这个问题是可以回答的。

假设C语句与asm指令的顺序相同（编译器选择不对它们进行重新排序），那么这看起来像是来自类似x86-64 System V ABI的函数签名的代码，因此args在RDI中，RSI，RDX，RCX的顺序。

int f(TYPEA a, TYPEB b, TYPEU *u, TYPEV *v);

TYPEA和TYPEU是不同的类型，我们已经知道了这是因为8> 6，所以任何qword类型都不适合，并且需要符号扩展。

dword a被符号扩展到qword。因此a是32位有符号整数类型。在x86-64 System V中，只有int满足基本类型之外的描述。 long是64位，short是16位。 （在Windows x64中，long也是32位类型，但是从寄存器选择上看，它闻起来像x86-64 SystemV。）
 int32_t是根据gcc上的int定义的，以防您想用固定宽度类型来考虑它。

如果是movswq %di, %rdi，我们将有int16_t a（或short a）。如果没有符号扩展名，那么我们就知道它是int64_t a或uint64_t a之一。

（*u是uint64_t或int64_t；我们不知道是哪个。(unsigned long long)(int)x;符号扩展为unsigned long long的宽度。



您的6 = 2 + 4逻辑是正确的。另一种类型肯定是16位= 2字节，因为在x86-64系统V中char是1字节，因此sizeof的大小以字节为单位。而且没有主流的ABI具有5字节整数类型。

short是16位类型； unsigned short也是如此。我们无法唯一确定它是哪个。

我们仅从大小推断出它：添加到int8_t的任何更大或更小的整数类型都会被截断为宽度。 （我忘记了，这里的签名溢出实际上可能是C中未定义的行为。当针对x86-64进行编译时，生成的asm会以您期望的方式运行，并且仅采用原来的整数类型的低字节。）



编译此with clang 7.0 -O3 (on the Godbolt compiler explorer)几乎可以得到您在问题中显示的asm（用addb而不是addq除外）。 gcc将mov立即放在函数中，这可能使函数在较少的时钟周期内解码，或者至少在mov之前解码一个周期，再加上2个融合域uop存储器之一，目的地添加说明。

typedef int TYPEA;
typedef short TYPEB;
typedef long TYPEU;
typedef char TYPEV;

int f(TYPEA a, TYPEB b, TYPEU *u, TYPEV *v) {
     *u +=a;
     *v +=b;
     return sizeof(a)+ sizeof(b);
}

# clang -O3 output
f:                                      # @f
    movslq  %edi, %rax           # clang uses RAX instead of extending into the same register
    addq    %rax, (%rdx)         # no difference in effect.
    addb    %sil, (%rcx)
    movl    $6, %eax
    retq

当然，指针类型的unsigned char或unsigned long给出相同的asm。或unsigned long long，它也是64位类型。

但更重要的是，unsigned short b也将给出相同的asm。