用汇编的眼光看C++（开篇）
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很多朋友，包括我自己在内，对C++语言的很多特性不是很明白。特别是几年前找工作的时候，为了应付来自工作单位的考试，我经常逼着自己的去记住一些复杂的试题和答案。可是常常时间已过，一切又回到了原点。原来没有弄清楚的问题还是没有弄明白，一切都没有发生改变。直到若干年后，当我在编码过程中不断积累经验，尝试用汇编代码和内存数据来解释一些现象的时候，才明白有些东西其实并不复杂。也许有的朋友对汇编语言会有畏惧，其实没有必要。只要你对C语言有一些基础，对堆栈有一些印象，那么你已经拥有汇编语言的基础了。在接下来的数篇博客中，我们就会就x86汇编、数据类型、数据运行逻辑、指针、数据、类、重载运算符在汇编下是如何展开的做一些介绍，谈一些个人的看法。下面，我们就进行一些小测试，同时用汇编语言来说明一下。大家可以一起做一下。
（1）char name[] 和char* name
1:
2: void process()
3: {
00401020 push ebp
00401021 mov ebp,esp
00401023 sub esp,4Ch
00401026 push ebx
00401027 push esi
00401028 push edi
00401029 lea edi,[ebp-4Ch]
0040102C mov ecx,13h
00401031 mov eax,0CCCCCCCCh
00401036 rep stos dword ptr [edi]
4: char name_tmp[] = {"hello"};
00401038 mov eax,[string "hello" (0042201c)]
0040103D mov dword ptr [ebp-8],eax
00401040 mov cx,word ptr [string "hello"+4 (00422020)]
00401047 mov word ptr [ebp-4],cx
5: char* name_glb = "hello";
0040104B mov dword ptr [ebp-0Ch],offset string "hello" (0042201c)
6: }
00401052 pop edi
00401053 pop esi
00401054 pop ebx
00401055 mov esp,ebp
00401057 pop ebp
00401058 ret
通过上面的代码，我们可以清楚地看出两者之间的差别。"hello"字符串是一个全局只读变量，空间地址为0x0042201C。name_tmp是函数内的char数组，第4行语句下面四行表示全局数据“hello”是分两次拷贝到name_tmp的，第一次是dword、四个字节，第二次是word、两个字节。所以name_tmp共有6个字节。相比较而言，name_glb什么也没有，它只是把自己指向了全局变量而已，所以它只是一个指针而已。
（2）apple a()和apple b
假设class apple的定义为：
class apple
{
public:
apple() {}
~apple() {}
};
那么apple a()和apple b是分别怎么编译的呢？
9: void process()
10: {
00401020 push ebp
00401021 mov ebp,esp
00401023 sub esp,44h
00401026 push ebx
00401027 push esi
00401028 push edi
00401029 lea edi,[ebp-44h]
0040102C mov ecx,11h
00401031 mov eax,0CCCCCCCCh
00401036 rep stos dword ptr [edi]
11: apple a();
12: apple b;
00401038 lea ecx,[ebp-4]
0040103B call @ILT+20(apple::apple) (00401019)
13: }
00401040 lea ecx,[ebp-4]
00401043 call @ILT+10(apple::~apple) (0040100f)
00401048 pop edi
00401049 pop esi
0040104A pop ebx
0040104B add esp,44h
0040104E cmp ebp,esp
00401050 call __chkesp (004010b0)
00401055 mov esp,ebp
00401057 pop ebp
00401058 ret
为什么apple a()这边什么也没有编译呢？原因很简单，因为编译器把apple a()看成是一个extern的函数，返回值为apple。与此相对应的apple b才是函数中真正定义的临时变量，因为在下面不远处有apple的两个函数——apple的构造函数和apple的析构函数哦。
（3）(apple*) (0) -> print()
其中class apple这样定义：
class apple
{
int value;
public:
apple() {}
~apple() {}
void print() { return;}
};
如果0设置为apple*，那么访问函数print会有问题吗？
10: void process()
11: {
00401030 push ebp
00401031 mov ebp,esp
00401033 sub esp,40h
00401036 push ebx
00401037 push esi
00401038 push edi
00401039 lea edi,[ebp-40h]
0040103C mov ecx,10h
00401041 mov eax,0CCCCCCCCh
00401046 rep stos dword ptr [edi]
12: ((apple*)(0))->print();
00401048 xor ecx,ecx
0040104A call @ILT+0(apple::print) (00401005)
13: }
0040104F pop edi
00401050 pop esi
00401051 pop ebx
00401052 add esp,40h
00401055 cmp ebp,esp
00401057 call __chkesp (004010e0)
0040105C mov esp,ebp
0040105E pop ebp
0040105F ret
通过运行函数，我们发现没有任何异常产生，为什么呢？因为我们发现ecx是作为0传给print函数的，也就是我们熟悉的this指针为0。但是我们发现在print函数内部没有用到this指针，因为我们根本没有对this->value进行访问，只是一个返回语句return。这说明指针作为class null指针并不可怕，可怕的是用null去访问内存中的数据。
（4）int m = 1; int n = m++ + ++m; 那么n是多少呢？
10: void process()
11: {
0040D4D0 push ebp
0040D4D1 mov ebp,esp
0040D4D3 sub esp,48h
0040D4D6 push ebx
0040D4D7 push esi
0040D4D8 push edi
0040D4D9 lea edi,[ebp-48h]
0040D4DC mov ecx,12h
0040D4E1 mov eax,0CCCCCCCCh
0040D4E6 rep stos dword ptr [edi]
12: int m = 1;
0040D4E8 mov dword ptr [ebp-4],1
13: int n = m++ + ++m;
0040D4EF mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040D4F2 add eax,1
0040D4F5 mov dword ptr [ebp-4],eax
0040D4F8 mov ecx,dword ptr [ebp-4]
0040D4FB add ecx,dword ptr [ebp-4]
0040D4FE mov dword ptr [ebp-8],ecx
0040D501 mov edx,dword ptr [ebp-4]
0040D504 add edx,1
0040D507 mov dword ptr [ebp-4],edx
14: }
0040D50A pop edi
0040D50B pop esi
0040D50C pop ebx
0040D50D mov esp,ebp
0040D50F pop ebp
通过汇编代码，我们看到【ebp-4】就是m在堆栈中的地址，【ebp-8】就是n在堆栈中的地址。int n = m++ + ++m下面总共有9句汇编。我们可以分析一下：前面三句表示m自己增加1，第四句表示ecx = m，即ecx = 2。第五句ecx和m相加，翻译过来就是ecx = ecx + m。此时ecx = 4。第六句表示n = ecx。 第七句到第九句表示m自增加1。为什么会出现这样的情况呢，其实道理很简单，主要是因为我们的表达式是从右向左运算的。如果大家这样看就明白了，首先++m，然后n = m + m，最后m++。
（5）*p++和（*p）++区别是什么
10: void process()
11: {
0040D4D0 push ebp
0040D4D1 mov ebp,esp
0040D4D3 sub esp,48h
0040D4D6 push ebx
0040D4D7 push esi
0040D4D8 push edi
0040D4D9 lea edi,[ebp-48h]
0040D4DC mov ecx,12h
0040D4E1 mov eax,0CCCCCCCCh
0040D4E6 rep stos dword ptr [edi]
12: char data = 'a';
0040D4E8 mov byte ptr [ebp-4],61h
13: char* p = & data;
0040D4EC lea eax,[ebp-4]
0040D4EF mov dword ptr [ebp-8],eax
14: *p++;
0040D4F2 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
0040D4F5 add ecx,1
0040D4F8 mov dword ptr [ebp-8],ecx
15: (*p)++;
0040D4FB mov edx,dword ptr [ebp-8]
0040D4FE mov al,byte ptr [edx]
0040D500 add al,1
0040D502 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
0040D505 mov byte ptr [ecx],al
16: }
0040D507 pop edi
0040D508 pop esi
0040D509 pop ebx
0040D50A mov esp,ebp
0040D50C pop ebp
0040D50D ret
我们首先创建局部变量data。然后把data的指针复制给p。从汇编代码可以清楚的看出来：*p++就等于p++；（*p）++首先把指针复制给edx，然后获取edx地址指向的char数据复制给al，al自增加1，同时p地址复制给ecx，al复制给ecx指向的地址，就是这么简单。
类似的问题还有很多，大家不妨自己试一试：
（1） 下面的union在内存是怎么安排的？gcc和vc编译的时候，分配的内存size是一样的吗？
typedef union
{
char m:3;
char n:7;
int data;
}value;
（2） 下面地址一致吗？
char value1[] = {"hello"};
char value2[] = {"hello"};
char* pValue1 = “hello”;
char* pValue2 = "hello";
value1和value2地址一致吗？pValue1和pValue2呢？
（3）下面一段话为什么运行错误？为什么内存泄露了？怎么修改？
class apple
{
char* pName;
public:
apple() { pName = (char*)malloc(10);}
~apple() {if(NULL != pName) free(pName);}
};
void process()
{
apple a, b;
a = b;
}
（全文完）
