汇编指令中有计算，这是如何工作的？ [复制]答案

【问题标题】：Assembly instruction has a computation in it, how does this work? [duplicate]汇编指令中有计算，这是如何工作的？ [复制]
【发布时间】：2016-04-13 01:31:09
【问题描述】：

这可能是一个菜鸟问题，因为我才刚刚开始深入研究 c++ 代码的反汇编，以检查编译器最终为我做了什么。基本上我有一些 c++ 代码（这是一个玩具示例）：

const int SIZE = 10000000;
for(auto i = 0; i < SIZE; i++)
{
  giantVector[i] = giantVector[i] * giantVector[i];
}

这最终编译为（在优化的发布版本中，减去 mmx 指令）：

00021088  mov         esi,dword ptr [giantVector] //move a pointer to giantVector into esi
0002108B  xor         eax,eax                     //clear out eax
000210C4  mov         ecx,dword ptr [esi+eax*4]   //move int from vector into ecx
000210C7  imul        ecx,ecx                     //multiply ecx by itself
/* Move the result back into vector. This instruction uses esi as the base pointer
   to the first element in the vector then adds eax(loop counter) * 4(sizeof(int))
   to determine where to stick it. */
000210CA  mov         dword ptr [esi+eax*4],ecx   //move result back into vector
000210CD  inc         eax                         //increment the loop counter in eax
000210CE  cmp         eax,989680h                 //compare with SIZE constant
000210D3  jl          main+0C4h (0210C4h)         //If less, jump back into loop, otherwise fall through

我在这里的 cmets 只是我对事物的理解，我正在逐步了解以更好地处理事物。

我的问题是.. 000210CA 的指令是如何工作的？ esi + eax * 4 本身不是计算吗？为什么该指令本身不需要其他指令来计算？或者这就是真正发生的事情？这些指令在地址空间中对我来说似乎是连续的。

如果它有帮助的话，这是由 Visual Studio 2015 编译的，并且此代码是从反汇编调试窗口中提取的。

【问题讨论】：

参见this answer，它解释了 x86 寻址模式。是的，[base + index*scale] 是一种有效的寻址模式，可以在任何允许有效地址作为其操作数之一的指令中使用。另请参阅x86 tag wiki 中的链接。
还要注意mov esi,dword ptr [giantVector] 是一个负载。 std::vector 存储一个指向动态分配内存的指针。您将更容易理解 C 的 asm 输出，或避免 STL 并仅使用数组的类 C 的 C++。通常 STL 的东西编译成什么都没有，就像这里一样，但它会导致非常大量的 asm。
@aqez 这是关于您在已删除答案中的问题：LEA 指令（加载有效地址）通常用于使用 x86 寻址执行一般整数数学运算。举个简单的例子，eax *= 5 可以用LEA eax, [eax + eax*2] 完成。 LEA 让您无需实际访问内存即可计算“地址”。

标签： assembly x86

【解决方案1】：

Intel x86 架构允许[scale*index+base] 形式的地址，其中scale 是1、2、4 或8，index 和base 是寄存器（eax/ebx/ecx/edx/esp /ebp/esi/edi)。此类地址使用称为 SIB 字节的机器指令字节表示。当然，您不能在单个汇编指令中嵌入任意计算。

【讨论】：