理解汇编：-O2 如果分支

Question

我只是使用 if 语句尝试了一个简单的 C 程序并分析了它的汇编。然而，当使用 -O2 标志进行编译时，其行为有很大不同。

相同的 C 代码是：-

#include<stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {
    int a;

    if(a<0) {
        printf("A is less than 0\n");
    }
}

相应的汇编是：-

main:
    push    %ebp
    mov %ebp, %esp
    sub %esp, 8
    and %esp, -16
    sub %esp, 16
    test    %eax, %eax
    js  .L4
    leave
    ret
    .p2align 4,,15
.L4:
    sub %esp, 12
    push    OFFSET FLAT:.LC0
    call    puts
    add %esp, 16
    leave
    ret
    .size   main, .-main
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits
    .ident  "GCC: (GNU) 3.4.6"

我读到 test 指令基本上只是执行两个操作数的逻辑与。我还了解到，当前一条指令中的符号发生变化时，js 指令会执行跳转。因此，用 eax 测试 eax 将给出 0 或 1，跳转将取决于此。

我无法理解它是如何在这里用于分支的。 有人可以解释这是如何工作的吗？

Answer 1

JS 当符号改变时不跳转，如果符号标志为 1，则跳转。

如果最后一次运算结果为负，则符号位打开（2 的补数中的负数具有 1 中的最高位） 。

因此，如果 AND 运算是在两个负整数（-1 和 -1）之间，最后一位将为 1（符号标志），因此进行跳转。如果数字为正，最后一位将为 0，则不会进行跳转。

Answer 2

好吧，我不知道你期望什么，但你的程序有未定义的行为，因为 a 未初始化。所以汇编器的输出实际上可以是任何东西。

Answer 3

英特尔手册对此很有帮助。这是 TEST 指令的文档：

SF 是符号标志，由 JS 操作码测试的标志。这里它被设置为 eax 的最高有效位，即符号位。因此，当 eax 包含负数时进行跳转。

Answer 4

如果eax为负，则标志将指示在test指令之后并且将进行跳转。这会将 PC 推送至执行打印的 .L4。否则，我们就离开。

Answer 5

test eax, eax 如果 eax = 0 则将设置零标志

js 指令将基本上检查符号标志（a<0）

Answer 6

看起来当您指定 -O2 时，编译器会将您的“int a”放入寄存器中以进行速度优化。

由于您从未初始化“int a”，因此程序集不会显示写入 eax 的任何内容，而是具有最后分配给它的值。

其他答案解释了测试如何作为分支机制工作。