Question

我在cygwin windows上编写C语言。在完成了一些C编程并熟悉语言之后，我想深入了解编译器为我编写的代码做了些什么。

所以我写下了一个包含switch case语句的代码块，并使用以下代码将它们转换为程序集：

gcc -S foo.c

这是C源：

switch(i)
{
    case 1:
    {
        printf("Case 1\n");
        break;
    }
    case 2:
    {           printf("Case 2\n");
        break;
    }
    case 3:
    {
        printf("Case 3\n");
        break;
    }
    case 4:
    {
        printf("Case 4\n");
        break;
    }
    case 5:
    {
        printf("Case 5\n");
        break;
    }
    case 6:
    {
        printf("Case 6\n");
        break;
    }
    case 7:
    {
        printf("Case 7\n");
        break;
    }
    case 8:
    {
        printf("Case 8\n");
        break;
    }
    case 9:
    {
        printf("Case 9\n");
        break;
    }
    case 10:
    {
        printf("Case 10\n");
        break;
    }
    default:
    {
        printf("Nothing\n");
        break;
    }
}

现在的结果是：

movl    $5, -4(%ebp)
cmpl    $10, -4(%ebp)
ja  L13
movl    -4(%ebp), %eax
sall    $2, %eax
movl    L14(%eax), %eax
jmp *%eax
.section .rdata,"dr"
.align 4
L14:
.long   L13
.long   L3
.long   L4
.long   L5
.long   L6
.long   L7
.long   L8
.long   L9
.long   L10
.long   L11
.long   L12
.text
L3:
movl    $LC0, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L4:
movl    $LC1, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L5:
movl    $LC2, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L6:
movl    $LC3, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L7:
movl    $LC4, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L8:
movl    $LC5, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L9:
movl    $LC6, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L10:
movl    $LC7, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L11:
movl    $LC8, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L12:
movl    $LC9, (%esp)
call    _printf
jmp L2
L13:
movl    $LC10, (%esp)
call    _printf
L2:

现在，在程序集中，代码首先首先检查最后一个案例（即案例10）。这很奇怪。然后它将'我'复制到'eax'并做一些超出我的事情。

我听说编译器为switch..case实现了一些跳转表。这个代码在做什么？或者它在做什么以及为什么？因为在案件数量较少的情况下，代码非常类似于if ... else梯形图，但是当案例数量增加时，可以看到这种看似不寻常的实现。

提前致谢。

Answer 1

首先，代码将i与10进行比较，并在值大于10（cmpl $10, -4(%ebp)后跟ja L13）时跳转到默认情况。

下一位代码将输入向左移动两个（sall $2, %eax），它与多个乘以4相同，这会在跳转表中生成一个偏移量（因为表中的每个条目都是4个字节长）

然后从跳转表（movl L14(%eax), %eax）加载一个地址并跳转到它（jmp *%eax）。

跳转表只是一个地址列表（按标签用汇编代码表示）：

L14:
.long   L13
.long   L3
.long   L4
...

需要注意的一点是，L13代表默认情况。它既是跳转表中的第一个条目（当我为0时）并且在开始时特别处理（当i> 10时）。

Answer 2

是的，它是一个跳转表。第一个检查是检查值是否在案例中，如果不是则跳转到默认值。不要忘记在这样的表中，如果％eax为0，则L14（％eax）指向表的第一个元素（L13）。因此，在表格中，case 10:的索引为9，而不是10。

切换的方式取决于case中的值;在这种情况下，它们处于“序列”中，因此可以使用简单的跳转表。

Answer 3

对于[1..10]，编译器将生成一个表，这样它就不需要将值比较到某处，它直接执行：goto table[i]。这样它会更快。

但是在i > 10的情况下，它会跳转到您的默认语句。它必须在跳跃之前先检查，否则程序会崩溃。

如果您有稀疏值（例如，23,9233,91238，而不是1,2,3 ......），编译器将不会生成这样的表，并比较每个值。

Answer 4

是的，第一个eax是通过切换值（sall移位作为乘法）来计算的，以从跳转表中获取地址（在标签L14:之后）

jmp *%eax几乎是你案件标签的跳转。（jmp在eax附近）

其他标签后面的代码只是打印并跳过其他情况。

切换机箱组件级别代码

4 个答案: