高级软件工程师之路-汇编和可执行文件

汇编是助记符，与机器码一一对应

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如何生成一个可执行文件

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• 1.编译

  编译过程又可以分成两个阶段：编译和汇编。

  编译是指编译器读取源程序（字符流）,对之进行词法和语法的分析，将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码。

  源代码 -> 编译器进行编译 -> 汇编代码

  汇编实际上指汇编器(as)把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。

  汇编码是不可执行的。
  在编译器执行完成后，会生成.obj文件(Windows)或.o文件(Linux或Unix)，里面存放的就是与将源码翻译后的汇编码。

• 2.链接

  链接器主要是将有关的目标文件彼此相链接生成可加载、可执行的目标文件。链接器的核心就做就是用符号表解析和重定位。

  链接器会讲编译出来的.obj文件进行链接操作，生成可执行文件。

编译器

• 编译器会优化代码
  

我们用VS调试程序的时候推荐使用Debug模式，Debug版会对每一句代码都生成相应的汇编码，进行完全编译。而还有一种Release版(发行版)则会进行代码优化。

编译器的本质，其实就是将一些复杂逻辑分解成简单逻辑。

程序运行在物理内存中

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• 内存分配
  

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

原因:
我们在用能操作内存的语言(如:c/c++)写程序的过程中，有意无意的过程中，可能会将指针指向代码区或者常量区，修改了代码区或者常量区中的内容，会导致程序的崩溃。所以程序内存分为四块，并且代码区和常量区设为只读。

栈(Stack)：
由编译器自动分配释放，存放函数返回地址，函数的参数值，局部变量的值等，操作方式类似于数据结构中的栈。
程序在开始运行时候，默认会生成1024KB大小的一块内存。
程序在运行过程中，有时候会遇到栈溢出。
如：

int main()
{
char str[1024 * 1024] = {0};
return 0;
}

这段代码的运行就会导致Stack overflow错误！
怎么解决？
答：从堆上申请内存空间。

临时变量为何放在栈中？
答：对临时变量的分配内存和删除是要时间的，保存在栈中，用ESP和EBP两个寄存器，一个指向栈顶，一个指向栈底，通过栈顶的上下移动和push、pop操作来定义变量和删除变量，省去了删除操作，节省了时间。

堆(Heap)：
由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式类似于链表。

全局区(静态区Static)：
全局变量和静态变量的存储是放在一起的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。

代码区：
顾名思义，存放代码的。

文字常量区：
常量字符串就存放在这片区域，程序结束后系统释放。

一个例子

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代码 --> 1 //main.cpp  #include <cstdio>  int a=0;    //全局初始化区  char *p1;   //全局未初始化区  int main()  {   int b;                //栈   char s[]="abc";       //栈   char *p2;             //栈   char *p3="123456";    //123456\0在常量区，p3在栈上   static int c=0；      //全局（静态）初始化区   p1 = (char*)malloc(10);   p2 = (char*)malloc(20);   //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。   return 0;  }

常用寄存器

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• EIP 程序计数器
• EFL 标志寄存器
• EAX 累加寄存器
• EDI 源寄存器
• ESI 基址寄存器
• EBP 栈底
• ESP 栈顶