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從匯編看c++中引用與指針的使用分析

更新時間：2013年05月06日 10:37:22 作者：

在c++中，引用和指針具有相同的作用，都可以用來在函數(shù)里面給變函數(shù)外面對象或者變量的值，下面就來看他們的原理

首先是引用情形下的c++源碼:

復制代碼代碼如下:

void add(int a, int b, int&c) {
c = a + b;
}

int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 0;
    add(a, b, c);

}

下面是main對應(yīng)的匯編碼:

復制代碼代碼如下:

; 6 : int main() {

    push    ebp
    mov    ebp, esp
    sub    esp, 12                    ; 為該調(diào)用函數(shù)的?？臻g預留12byte，用來存儲局部變量a，b, c

; 7 : int a = 1;

mov DWORD PTR _a$[ebp], 1;初始化a _a$為a存儲空間地址相對于ebp基址的偏移量

; 8 : int b = 2;

mov DWORD PTR _b$[ebp], 2;初始化b _b$為b存儲空間地址相對于ebp基址的偏移量

; 9 : int c = 0;

mov DWORD PTR _c$[ebp], 0;初試化c _c$為c存儲空間地址相對于ebp基址的偏移量

; 10   :     add(a, b, c);
    lea    eax, DWORD PTR _c$[ebp]; 獲取c存儲空間相對于ebp基址的偏移量(即c存儲單元的偏移地址),放在寄存器eax中
    push    eax;保存c存儲空間的偏移量到堆棧中
    mov    ecx, DWORD PTR _b$[ebp];將b存儲空間里面的值(即b的值)放在寄存器ecx中
    push    ecx;保存b存儲空間的值到堆棧中
    mov    edx, DWORD PTR _a$[ebp];將a存儲空間里面的值(即a的值)放在寄存器edx里面
    push    edx;保存a存儲空間的到堆棧

    ;上面push eax push ecx push edx在棧里面存儲了原來局部變量a，b，c的值，只不過對于c來說，存儲的是c存儲空間的偏移地址
    ;因此，對于a，b來說，也就是將他們的值得一份拷貝存了起來，也就是傳值；而c只是存儲了自己存儲空間的偏移地址，也就是傳地址
    call    ?add@@YAXHHAAH@Z            ; 調(diào)用add函數(shù)，上面的語句已經(jīng)為傳遞參數(shù)做好了準備
    add    esp, 12                    ; 由于剛才為調(diào)用函數(shù)add傳遞參數(shù)進行了壓棧，這里釋放?？臻g，即釋放參數(shù)
                                ;這就是為什么函數(shù)調(diào)用完成后局部變量和參數(shù)無效的原因，因為他們的空間被釋放了

; 11 :
; 12 : }

    xor    eax, eax
    mov    esp, ebp
    pop    ebp
    ret    0

下面是函數(shù)add對應(yīng)的匯編碼:

復制代碼代碼如下:

; 1 : void add(int a, int b, int&c) {

push ebp
mov ebp, esp

; 2 : c = a + b;

    mov    eax, DWORD PTR _a$[ebp];取參數(shù)a的值到寄存器eax中
    add    eax, DWORD PTR _b$[ebp];取參數(shù)b的值與eax中a的值相加，結(jié)果放到eax中
    mov    ecx, DWORD PTR _c$[ebp];去c的偏移地址放到寄存器ecx中
    mov    DWORD PTR [ecx], eax;將eax中的結(jié)果寫到由ecx指定的地址單元中去，即c所在存儲單元

; 3 : }

pop ebp
ret 0

從上面可以看到，對于傳值，c++確實傳的是一份值拷貝，而對于引用，雖然是傳值的形式，但是其實編譯器內(nèi)部傳遞的是值得地址

下面是指針的情形的c++源碼:

復制代碼代碼如下:

void add(int a, int b, int* c) {
*c = a + b;
}

int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 0;
    add(a, b, &c);

}

mian函數(shù)對應(yīng)的匯編碼:

復制代碼代碼如下:

; 6 : int main() {

    push    ebp
    mov    ebp, esp
    sub    esp, 12                    ;

; 7 : int a = 1;

mov DWORD PTR _a$[ebp], 1

; 8 : int b = 2;

mov DWORD PTR _b$[ebp], 2

; 9 : int c = 0;

mov DWORD PTR _c$[ebp], 0

; 10 : add(a, b, &c);

    lea    eax, DWORD PTR _c$[ebp]
    push    eax
    mov    ecx, DWORD PTR _b$[ebp]
    push    ecx
    mov    edx, DWORD PTR _a$[ebp]
    push    edx
    call    ?add@@YAXHHPAH@Z            ; add
    add    esp, 12                    ;
; 11   :
; 12   : }

    xor    eax, eax
    mov    esp, ebp
    pop    ebp
    ret    0

add函數(shù)對應(yīng)的匯編碼:

復制代碼代碼如下:

; 1 : void add(int a, int b, int* c) {

push ebp
mov ebp, esp

; 2 : *c = a + b;

    mov    eax, DWORD PTR _a$[ebp]
    add    eax, DWORD PTR _b$[ebp]
    mov    ecx, DWORD PTR _c$[ebp]
    mov    DWORD PTR [ecx], eax

; 3 : }

pop ebp
ret 0

可以看到，指針和引用的匯編碼一樣，因此兩者的作用也一樣

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