AT&T 符号扩展和零扩展

转自：https://my.oschina.net/guonaihong/blog/506102

mov指令的作用:

    mov指令可能是汇编里用的最多的指令了，完成c语言里的赋值。

mov指令种类:

1.普通的mov指令2.做符号扩展的movs3.做零扩展的movz

1.普通mov的种类有:

movb #完成1个字节的复制movw #完成2个字节的复制movl #完成4个字节的复制movq #完成8个字节的复制

2.movs的种类以及为什么要符号扩展指令?

1.为什么要用符号扩展指令

  如果要完成下面的c语言代码

char c = -1;int i = c;

  如果翻译成下面的汇编代码，会发现一个问题

      用movb把%al寄存器里的-1，复制到%ebx寄存器，结果变成了255。等等，为什么会这样？

.section .text.global _startfmt:    .ascii "%d\n\0"_start:    movb $-1, %al      #把-1赋值到寄存器al    xorl %ebx, %ebx    #把寄存器%ebx 赋值为0    movb %al, %bl      #把al的值赋值到%ebx寄存器的低8位 (引用%ebx寄存器低8位的方法就是使用%bl寄存器)    xorq %rax, %rax    movl %ebx, %esi    movq $fmt, %rdi    call printf        #调用printf 打印ebx寄存器的内容，会发现输出变成了255    movl $0, %edi      #调用exit退出进程    call exit

接上段，学过原码，补码，反码的同学知道，在二进制的角度看待一个数。其在内存中表示正数，表示负数，依赖机器是怎么解释最高bit位的1。c语言里面signed类型，如果最高bit为1，认为它是一个负数。unsigned类型，始终认为是正数。

回到刚刚的－1变成255的问题。

作为用户，只想在由char 类型转为int，输出还是－1，就这么简单。

(事实上c语言已经做了自动转换，这里的char，int只是指代上面的汇编代码里的类型)

char类型的-1在内存中的表示:11111111 

(由于最高bit位为1,且类型为signed,所以解释成－1)

使用movb指令把char类型的-1复制到int类型里:

char类型的-1复制到int类型在内存中的表示:00000000000000000000000011111111

(由于最高bit位为0,且类型为signed，所以解释成255)

int类型的-1在内存中的表示:11111111111111111111111111111111

两边一对比就知道，char复制到int需要把多出来的字节作符号位扩展。

2.movs的种类

movsbw #作符号扩展的1字节复制到2字节movsbl #作符号扩展的1字节复制到4字节movsbq #作符号扩展的1字节复制到8字节movswl #作符号扩展的2字节复制到4字节movswq #作符号扩展的2字节复制到8字节movslq #作符号扩展的4字节复制到8字节

3.movz的种类及其作用

1.如果要完成下面的c语言代码

unsigned char c = -1;unsigned i = c;printf("%x:%d\n", i, i); //输出 0xff, 255

这时候就是movz指令大显身手的时候。

movb $-1, %al      #%al  = 0xffmovzbl %al, %ebx   #%ebx = 0x000000ff

2.movz指令的种类

movzbw #作0扩展的1字节复制到2字节movzbl #作0扩展的1字节复制到4字节movzbq #作0扩展的1字节复制到8字节movzwl #作0扩展的2字节复制到4字节movzwq #作0扩展的2字节复制到8字节movzlq #作0扩展的4字节复制到8字节

练习题

1. 在c语言里char c 赋值给short s 该用上面的什么指令？

2. 在c语言里char c 赋值给unsigned short s 该用上面的什么指令？

3. 在c语言里unsigned char c 赋值给short s 该用上面的什么指令？

4. 在c语言里short s 赋值给char c该用上面的什么指令？

5. 在c语言里unsigned short s 赋值给char c该用上面的什么指令？

6. 在c语言里unsigned short us 赋值给short s该用上面的什么指令？

   友情指示上面的问题想知道结果可以先写好c语言代码，再gcc -S 生成汇编文件查看