ESI的使用不清楚答案

【问题标题】：Unclear usage of ESIESI的使用不清楚
【发布时间】：2016-04-28 12:28:36
【问题描述】：

我目前正在研究汇编和反汇编一些代码（x86），并尝试从中重新创建 C 代码。我至少知道寄存器和编程的基础知识。但是在以下情况下我无法理解 ESI 的用法：

mov esi, [esp+10h]
lea esi, [esi+0]

我不确定在这种情况下esp+10h 是什么，但我认为这并不重要，因为它应该只是一些随机的 32 位值，对吧？

据我所知，mov esi, [esp+10h] 将从地址esp+10h 复制数据（实际值）并将其存储在 ESI 中。所以esi 现在应该是某种数据。但随后lea esi, [esi+0] 出现并将esi+0（即数据）解释为地址并将其写入esi。

在我读到的stackoverflow 上的另一个线程中，lea esi, [esi+0] 实际上是nop(What is the meaning of lea 0x0(%esi),%esi)。这是有道理的，因为它不应该修改地址。但是当esi 是使用数据时，这就令人困惑了。所以我的 C 代码看起来像这样：

int esi = *(esp + 0x10); //move data from esp+10h to esi
int* esi = &esi;         //write the address of esi+0 to esi which is
                         //actually an int and not int*

所以我的问题是，寄存器级别的数据和地址之间是否有任何区别，或者它是否只是因为看起来相同（32 位寄存器）而被解释为原样。我的另一个问题是这段代码现在实际上做了什么，最后 ESI 是什么？ mov 是否总是复制数据？ lea 总是复制地址不重要吗？

您现在可能已经猜到了，我很困惑，也许我想得太远了。请怜悯我：D

【问题讨论】：

mov esi, [esp+10h] 获取（假定）函数的第四个（DWORD/4 字节）参数并将其复制到ESI。 lea esi, [esi+0] 确实是 NOP，类似于 mov esi, esi。
@zx485 ：您假设堆栈在返回地址之后没有放置任何东西。也许代码有序言/尾声代码？问题中实际上没有足够的信息来说明esp+10h 的内容，除非 OP 用他们正在查看的其余代码更新了问题。
第二条语句应为esi = esi + 0;。第一个有点不对，不是esp + 0x10而是esp + 0x10 / sizeof(*esp)；也就是说，汇编程序的位移以字节/字符为单位，但在 C 中，位移/索引以元素的数量为单位。 lea 的含义是，如果给mov 操作码提供相同类型的操作数，它可以用来计算将使用的地址。
这只是一个猜测，但通常像 lea esi, [esi+0] 这样的 nop 表示编译器可能会出于性能目的尝试将一段代码与边界对齐。通常，您会在循环顶部之前看到什么都不做指令，以将其对齐到特定边界（通常为 16 字节）。如果您向我们展示了您正在转换的所有代码，我们将能够更准确地确定代码实际在做什么。
对于 CPU，在 ESI 中具有地址或值没有区别，两者都是整数。对于lea，需要注意的是，虽然指令本身是“加载有效地址”的缩写，但它实际上只是计算地址，而不是获取实际值。这就是为什么可以将其用作 NOP 的原因。如果它达到实际内存值，您将面临因非法地址访问而崩溃的风险（因为 ESI 的值未确定并且可能指向无效的内存区域）。

标签： assembly x86

【解决方案1】：

CPU 不像高级语言那样具有数据类型。对 CPU 来说，所有数据都只是位；将这些位解释为整数/位掩码/地址/浮点数只存在于程序员的脑海中。程序员有责任知道“这个 32 位值表示字符数组的地址，所以我应该只用它做在那个上下文中有意义的事情”。但如果你做一些不太明智的事情，比如转移地址，机器不会阻止你。

第一条指令获取esp 寄存器中的值（通常包含堆栈顶部的地址），添加10h，从该地址获取一个 32 位值, 并将其加载到esi 寄存器中。这个地址的值可能是一个局部变量或函数参数，它被加载到esi 以准备进一步的计算。

第二条指令取esi寄存器中的值，加0，然后将那个值加载到esi中。（请注意，尽管指令的“间接”外观，但它不会从内存中获取任何内容；这是 lea 指令的一个奇怪之处，它本质上计算了一个地址，但随后不取消引用它。你可以想到它有点像 C 的一元 &。）正如你所说，这是一个无操作；是的，esi 中有数据，但它自己被“替换”了。

请注意，机器中只有一个 esi 寄存器，因此将其声明为两个不同变量的代码具有误导性。将esi 视为一个全局变量。

由于 C 确实有数据类型，要在 C 中获得类似的效果，您必须在所有地方进行类型转换。我会这样表达代码：

int esi, esp;

esi = *(int *)(esp + 0x10);
esi = (int)&*(int *)esi; // does nothing

（你必须假设你可以将整数转换为指针并返回而不改变它们的值。）

【讨论】：