Ни один из предыдущих ответов не дошел до сути моей путаницы, поэтому я хотел бы добавить свой собственный.
Чего мне не хватало, так это того, что leaоперации трактуют использование скобок иначе, чем как mov.
Подумайте о С. Допустим, у меня есть массив, longкоторый я называю array. Теперь выражение array[i]выполняет разыменование, загружая значение из памяти по адресу array + i * sizeof(long)[1].
С другой стороны, рассмотрим выражение &array[i]. Это все еще содержит подвыражение array[i], но разыменование не выполняется! Значение array[i]изменилось. Это больше не означает выполнение запроса, а действует как своего рода спецификация , сообщающая, &какой адрес памяти мы ищем. Если хотите, вы можете думать о том, что вы можете &«отменить» разыменование.
Поскольку два варианта использования во многом похожи, они имеют общий синтаксис array[i], но наличие или отсутствие &изменений в интерпретации этого синтаксиса. Без &, это разыменование и фактически читает из массива. С &этим нет. Значение array + i * sizeof(long)по-прежнему рассчитывается, но оно не разыменовывается.
Ситуация очень похожа с movи lea. С mov, происходит разыменование, которое не происходит с lea. Это несмотря на использование скобок, которые встречаются в обоих. Например, movq (%r8), %r9и leaq (%r8), %r9. С movэти круглые скобки означают «разыменования»; с lea, они не делают. Это похоже на то, как array[i]означает «разыменование» только тогда, когда нет &.
Пример в порядке.
Рассмотрим код
movq (%rdi, %rsi, 8), %rbp
Это загружает значение в ячейке памяти %rdi + %rsi * 8в регистр %rbp. То есть: получить значение в регистре %rdiи значение в регистре %rsi. Умножьте последнее на 8, а затем добавьте его к первому. Найдите значение в этом месте и поместите его в реестр %rbp.
Этот код соответствует строке C x = array[i];, где arrayстановится %rdiи iстановится %rsiи xстановится %rbp. 8Длина типа данных , содержащихся в массиве.
Теперь рассмотрим похожий код, который использует lea:
leaq (%rdi, %rsi, 8), %rbp
Так же, как использование movqсоответствует разыменованию, использование leaqздесь соответствует не разыменованию. Эта линия сборки соответствует линии C x = &array[i];. Напомним, что &значение array[i]разыменования меняется с простого указания местоположения. Аналогично, использование leaqизменяет значение (%rdi, %rsi, 8)разыменования на указание местоположения.
Семантика этой строки кода следующая: получить значение в регистре %rdiи значение в регистре %rsi. Умножьте последнее на 8, а затем добавьте его к первому. Поместите это значение в реестр %rbp. Никакой нагрузки из памяти не происходит, только арифметические операции [2].
Обратите внимание, что единственное различие между моими описаниями leaqи movqзаключается в том movq, что разыменование происходит, а leaqне -. Фактически, чтобы написать leaqописание, я в основном скопировал + вставил описание movq, а затем удалил «Найти значение в этом месте».
Подводя итог: movqпротив leaqэто сложно, потому что они по- разному относятся к использованию скобок, как в (%rsi)и (%rdi, %rsi, 8). В movq(и во всех других инструкциях, кроме lea) эти скобки обозначают подлинное разыменование, тогда как в leaqних нет и есть чисто удобный синтаксис.
[1] Я сказал, что когда arrayэто массив long, выражение array[i]загружает значение из адреса array + i * sizeof(long). Это правда, но есть тонкость, которая должна быть решена. Если я напишу код C
long x = array[5];
это не то же самое, что печатать
long x = *(array + 5 * sizeof(long));
Кажется, это должно быть основано на моих предыдущих заявлениях, но это не так.
То, что происходит, заключается в том, что добавление указателя С имеет хитрость. Скажем, у меня есть указатель, pуказывающий на значения типа T. Выражение p + iже не среднее «положение в pплюс iбайт». Вместо этого выражение на p + i самом деле означает «позиция в pплюс i * sizeof(T)байты».
Удобство в том, что для получения «следующего значения» нам просто нужно написать p + 1вместо p + 1 * sizeof(T).
Это означает, что код C на long x = array[5];самом деле эквивалентен
long x = *(array + 5)
потому что C автоматически Умножьте 5на sizeof(long).
Итак, в контексте этого вопроса StackOverflow, как это все относится? Это означает, что когда я говорю «адрес array + i * sizeof(long)», я не имею в виду, что « array + i * sizeof(long)» следует интерпретировать как выражение C. Я делаю умножение sizeof(long)самостоятельно, чтобы сделать мой ответ более явным, но понимаю, что из-за этого это выражение не должно читаться как C. Так же, как обычная математика, использующая синтаксис C.
[2] Примечание: поскольку все leaэто арифметические операции, его аргументы не обязательно должны ссылаться на действительные адреса. По этой причине он часто используется для выполнения чистой арифметики со значениями, которые не могут быть разыменованы. Например, ccс -O2оптимизацией переводит
long f(long x) {
return x * 5;
}
в следующее (ненужные строки удалены):
f:
leaq (%rdi, %rdi, 4), %rax # set %rax to %rdi + %rdi * 4
ret