自加运算(a++)在汇编中的实现

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1、C++源代码

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#include <iostream>
#include <cmath>
 
using namespace std;
 
int main(){
    int a = 1;
    int b = a++ + a++ + a++;
    return 0;
}

2、xCode中汇编结果

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cplus`main:
 0x100000f70 <+0>:  pushq  %rbp
 0x100000f71 <+1>:  movq   %rsp, %rbp
 0x100000f74 <+4>:  xorl   %eax, %eax
 0x100000f76 <+6>:  movl   $0x0, -0x4(%rbp)
 0x100000f7d <+13>: movl   $0x1, -0x8(%rbp);设置局部变量(a=1)
 
 ;第一步(左运算值)%ecx
 0x100000f84 <+20>: movl   -0x8(%rbp), %ecx;取出变量值(1)[准备第一个+号左运算]
 
 0x100000f87 <+23>: movl   %ecx, %edx;准备第一次a++
 0x100000f89 <+25>: addl   $0x1, %edx;a++
 0x100000f8c <+28>: movl   %edx, -0x8(%rbp);第一次a++结果返回变量中(2)
 
 ;第二步(右运算值)%edx
 0x100000f8f <+31>: movl   -0x8(%rbp), %edx;取出第一次++的结果(2)[第一个+号右运算]
 
 0x100000f92 <+34>: movl   %edx, %esi;准备第二次a++
 0x100000f94 <+36>: addl   $0x1, %esi;a++
 0x100000f97 <+39>: movl   %esi, -0x8(%rbp);第二次a++结果返回变量中(3)
 
 ;第三步(第一个+运算)(返回值)%ecx
 0x100000f9a <+42>: addl   %edx, %ecx;运算第一个+号(1+2=3)[运算返回值，第二个+号的左运算值]
 
 ;第四步(右运算值)%edx
 0x100000f9c <+44>: movl   -0x8(%rbp), %edx;取出第二次a++后的结果(3)[第二个+号的右运算值]
 
 0x100000f9f <+47>: movl   %edx, %esi;准备第三次a++
 0x100000fa1 <+49>: addl   $0x1, %esi;a++
 0x100000fa4 <+52>: movl   %esi, -0x8(%rbp);第三次a++结果返回变量中(4)
 
 ;第五步(第二个+运算)(返回值)%ecx
 0x100000fa7 <+55>: addl   %edx, %ecx;运算第二个+号(3+3=6)[运算返回值]
 
 ;第六步(运算结束，赋值)
 0x100000fa9 <+57>: movl   %ecx, -0xc(%rbp);结果传给局部变量(c=6)
 
 
 0x100000fac <+60>: popq   %rbp
 0x100000fad <+61>: retq

3、如果对上述理解有一点难度，可以简化一下过程，因为都是a，所以容易绕晕，重点在于理解运算时，左运算数、右运算数准备到寄存器中，计算结果返回到相关变量中这一原则！！！

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#include <iostream>
#include <cmath>
 
using namespace std;
 
int main(){
    int a = 1,b = 1,c = 1;
    int d = a++ + b++ + c++;
    return 0;
}
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cplus`main:	
    0x100000f60 <+0>:  pushq  %rbp
    0x100000f61 <+1>:  movq   %rsp, %rbp
    0x100000f64 <+4>:  xorl   %eax, %eax
    0x100000f66 <+6>:  movl   $0x0, -0x4(%rbp)
    0x100000f6d <+13>: movl   $0x1, -0x8(%rbp)
    0x100000f74 <+20>: movl   $0x1, -0xc(%rbp)
    0x100000f7b <+27>: movl   $0x1, -0x10(%rbp)
 
    0x100000f82 <+34>: movl   -0x8(%rbp), %ecx;取出a【第1个+运算的左运算数】
    0x100000f85 <+37>: movl   %ecx, %edx
    0x100000f87 <+39>: addl   $0x1, %edx;a++
    0x100000f8a <+42>: movl   %edx, -0x8(%rbp);结果返回变量中
 
    0x100000f8d <+45>: movl   -0xc(%rbp), %edx;取出b【第1个+运算的右运算数】
    0x100000f90 <+48>: movl   %edx, %esi
    0x100000f92 <+50>: addl   $0x1, %esi;b++
    0x100000f95 <+53>: movl   %esi, -0xc(%rbp);结果返回变量中
 
    0x100000f98 <+56>: addl   %edx, %ecx;执行第1个+运算(1+1=2)【第2个+运算的左运算数】
 
    0x100000f9a <+58>: movl   -0x10(%rbp), %edx;取出c【第2个+运算的右运算数】
    0x100000f9d <+61>: movl   %edx, %esi
    0x100000f9f <+63>: addl   $0x1, %esi;c++
    0x100000fa2 <+66>: movl   %esi, -0x10(%rbp);结果返回变量中
 
    0x100000fa5 <+69>: addl   %edx, %ecx;执行第2个+运算(2+1=3)
 
    0x100000fa7 <+71>: movl   %ecx, -0x14(%rbp);结果返回变量中
    0x100000faa <+74>: popq   %rbp
    0x100000fab <+75>: retq

4、索性再来一个++a的吧
4.1、C++及AT&A汇编

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#include <iostream>
#include <cmath>
 
using namespace std;
 
int main(){
    int a = 1,b = 1,c = 1;
    int d = ++a + ++a + ++a;
    return 0;
}
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cplus`main:
    0x100000f70 <+0>:  pushq  %rbp
    0x100000f71 <+1>:  movq   %rsp, %rbp
    0x100000f74 <+4>:  xorl   %eax, %eax
    0x100000f76 <+6>:  movl   $0x0, -0x4(%rbp)
    0x100000f7d <+13>: movl   $0x1, -0x8(%rbp)
    0x100000f84 <+20>: movl   $0x1, -0xc(%rbp)
    0x100000f8b <+27>: movl   $0x1, -0x10(%rbp)
    ;第1个a++
    0x100000f92 <+34>: movl   -0x8(%rbp), %ecx
    0x100000f95 <+37>: addl   $0x1, %ecx
    0x100000f98 <+40>: movl   %ecx, -0x8(%rbp)
    ;第2个a++
    0x100000f9b <+43>: movl   -0x8(%rbp), %edx
    0x100000f9e <+46>: addl   $0x1, %edx
    0x100000fa1 <+49>: movl   %edx, -0x8(%rbp)
    ;(a++)+(a++)
    0x100000fa4 <+52>: addl   %edx, %ecx
    ;第3个a++
    0x100000fa6 <+54>: movl   -0x8(%rbp), %edx
    0x100000fa9 <+57>: addl   $0x1, %edx
    0x100000fac <+60>: movl   %edx, -0x8(%rbp)
    ;((a++)+(a++))+(a++)
    0x100000faf <+63>: addl   %edx, %ecx
    ;返回值
    0x100000fb1 <+65>: movl   %ecx, -0x14(%rbp)
    0x100000fb4 <+68>: popq   %rbp
    0x100000fb5 <+69>: retq

4.2、8086汇编

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assume ss:stack, ds:data, cs:code
 
stack segment
     db 20h dup(0cch)
stack ends
 
data segment
     db 20h dup(0cch)
data ends
 
code segment
start:
     mov ax, stack
     mov ss, ax
     mov sp, 20h
     mov ax, data
     mov ds, ax
 
     push bp
     mov bp, sp
     sub sp, 10h  
     ;------业务代码----Begain
     ;int a = 1;   
     ;int b = ++a + ++a + ++a;
     mov word ptr [bp-2], 1h
     ;第1个++运算【第1个+左运算数】
     mov ax, [bp-2]
     add ax, 1h
     mov word ptr [bp-2], ax
     ;第2个++运算【第1个+右运算数】
     mov bx, [bp-2]
     add bx,1h
     mov word ptr [bp-2], bx
 
     add ax, bx;第1个+运算【第2个+左运算数】
     ;第3个++运算【第2个+右运算数】
     mov bx, [bp-2]
     add bx, 1h
     mov word ptr [bp-2], bx
 
     add ax, bx;第2个+运算【返回值，或下一个左运算数】
     mov word ptr [bp-4], ax;返回值赋给b                            
     ;------业务代码----End
 
     ;Exit
     mov ah, 4ch
     int 21h
code ends
end start

2 thoughts on “自加运算(a++)在汇编中的实现”

  1. Sian Post author

    8086汇编版本二(完整版)：
    1、一元运算与二元运算均统一步骤：取值–>运算–>回写
    1.1、取第1次+左运算数到ax【第1次+左运算数】(取值a=1)
    1.2、准备执行第1次++操作，在bx中完成，运算完成后回写到变量中【第1次+左运算数++】
    1.3、取第1次+右运算数到bx【第1次+右运算数】(取值a=2)
    1.4、准备执行第2次++操作，在cx中完成，运算完成后回写到变量中【第1次+右运算数++】(a=3)
    1.5、执行第1次+运算，运算结果返回在ax中【第2次+左运算数】(1+2=3)
    1.6、取第2次+右运算数到bx【第2次+右运算数】(a=3)
    1.7、准备执行第3次++操作，在cx中完成，运算完成后回写到变量中(a=4)
    1.8、执行第2次+运算，运算结果返回在ax中(3+3=6)
    1.9、返回结果存在变量中(b=6)

    assume ss:stack, ds:data, cs:code
 
stack segment
    db 20h dup(0AAH)
stack ends          
 
data segment    
    db 20h dup(0BBH)
data ends
 
code segment
start:
    ;初始化
    mov ax, stack
    mov ss, ax
    mov sp, 20h
    mov ax, data
    mov ds, ax
 
    call func
 
    mov ah, 4ch
    int 21h
 
func:  ;实现int b = a++ + a++ + a++;
    push bp
    mov bp, sp
    sub sp, 10h
 
    ;int a = 1 
    mov word ptr [bp-2], 1h  
 
    mov ax, [bp-2];(a=1)[第1个+的左运算数] 
    mov bx, ax;(a=1)[a++运算寄存器]
    add bx, 1h;a++(第1个++)
    mov word ptr [bp-2], bx;(a=2)[值回写到变量中]
 
    mov bx, [bp-2];取第1个+的右运算数[第1个+的右运算数] 
    mov cx, bx;准备该运算数的++运算
    add cx, 1h;a++(第2个++)
    mov word ptr [bp-2], cx;(a=3)[值回写到变量中] 
 
    add ax, bx;第1次+运算[第2个+运算的左运算数]
 
    mov bx, [bp-2];[第2个+运算的右运算数] 
    mov cx, bx;准备该运算数的++运算
    add cx, 1h;a++(第3个a++)  
    mov word ptr [bp-2], cx;(a=4)[值回写到变量中] 
 
    add ax, bx;第2次+运算[返回值]
    ;int b = 6
    mov word prt [bp-4], ax;(b = 6)
 
    ;恢复、返回
    mov sp, bp
    pop bp
    ret
code ends
end start

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  2. Sian Post author

    8086汇编版本一(简化版)：
    1、ax、bx两个寄存器分别存储运算的左运算数与右运算数
    2、运算基本步骤(后置++的优先级小于+运算，因此左运算数在运算前不能自加)
    2.1、取a的值到ax寄存器(1)【第1个+的左运算数】
    2.2、取a的值到bx寄存器(1)
    2.3、执行第1次a++运算，直接bx寄存器+1(2)【第1个+的右运算数】
    2.4、执行第1个+运算，结果返回到ax寄存器(1+2=3)【返回值】【第2个+的左运算数】
    2.5、执行第2次a++运算，直接bx寄存器+1(3)【第2个+的右运算数】
    2.6、执行第2个+运算，结果返回到ax寄存器(3+3=6)【返回值】
    2.7、执行第3次a++运算，直接bx寄存器+1(4)

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    assume ss:stack, ds:data, cs:code
 
stack segment
    db 20h dup(0AAH)
stack ends          
 
data segment    
    db 20h dup(0BBH)
data ends
 
code segment
start:
    ;初始化
    mov ax, stack
    mov ss, ax
    mov sp, 20h
    mov ax, data
    mov ds, ax
 
    call func
 
    mov ah, 4ch
    int 21h
 
func:  ;实现int b = a++ + a++ + a++;
    push bp
    mov bp, sp
    sub sp, 10h
 
    ;int a = 1 
    mov word ptr [bp-2], 0001h  
 
    mov ax, [bp-2];(a=1)[第1个+的左运算数]
    mov bx, ax;(a=1)[a++运算寄存器]
 
    add bx, 1;a++(第1个++)
    mov word ptr [bp-2], bx;(a=2)[第1个+的右运算数] 
 
    add ax, bx;第1次+运算[第2个+运算的左运算数]
 
    add bx, 1;a++(第2个++)
    mov word ptr [bp-2], bx;(a = 3)[第2个+运算的右运算数]
 
    add ax, bx;第2次+运算[返回值]
 
    add bx, 1;a++(第3个++)
    mov word ptr [bp-2], bx;(a = 4)
 
    ;int b = 6
    mov word prt [bp-4], ax;(b = 6)
 
    ;恢复、返回
    mov sp, bp
    pop bp
    ret
code ends
end start

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