原文地址:http://blog.csdn.net/daniel_ice/article/details/6857019
以下代碼會打印出什麼樣的日誌呢?
#include <stdio.h>
int a[2] = {1,2};
int main(){
printf("a = %p\n", a); // I
printf("&a = %p\n", &a); // II
printf("a + 1 = %p\n", a + 1);// III
printf("&a + 1 = %p\n", &a + 1);// IV
return 0;
}
#include <stdio.h> int a[2] = {1,2}; int main(){ printf("a = %p\n", a); // I printf("&a = %p\n", &a); // II printf("a + 1 = %p\n", a + 1);// III printf("&a + 1 = %p\n", &a + 1);// IV return 0; }本機(linux)結果輸出:
a = 0x804a014
&a = 0x804a014
a + 1 = 0x804a018
&a + 1 = 0x804a01c
沒錯,上面I 和 II打印出來的地址是一樣的,IV 要比 III 大4個字節的地址空間。下面是我對這一現象的解釋,如有不妥的地方請各位大蝦一定給於指出:
首先引用《C和指針》p141中的理論:
在C中, 在幾乎所有使用數組的表達式中,數組名的值是個指針常量,也就是數組第一個元素的地址。 它的類型取決於數組元素的類型: 如果它們是int類型,那麼數組名的類型就是“指向int的常量指針“。
看到這裏我想應該就知道爲什麼 會有I 和 III式的結果了。
對於II 和 IV 則是特殊情況,在《C和指針》p142中說到,在以下兩中場合下,數組名並不是用指針常量來表示,就是當數組名作爲sizeof操作符和單目操作符&的操作數時。 sizeof返回整個數組的長度,而不是指向數組的指針的長度。 取一個數組名的地址所產生的是一個指向數組的指針,而不是一個指向某個指針常量的指針。
所以&a後返回的指針便是指向數組的指針,跟a(一個指向a[0]的指針)在指針的類型上是有區別的。
然後我們用符號表和彙編代碼來看看編譯器到底是怎樣區分&a 和 a, 並將其轉換爲彙編代碼的:
通過 nm a.out 得到符號表如下:
。。。。。。。// 省略了一些與本主題無關的變量
0804a01c A _edata
0804a024 A _end
080484ec T _fini
08048508 R _fp_hw
080482bc T _init
08048330 T _start
0804a014 D a // a 變量保存在虛擬地址0x0804a014 中
0804a01c b completed.7021
0804a00c W data_start
0804a020 b dtor_idx.7023
080483c0 t frame_dummy
080483e4 T main // main函數的地址
U printf@@GLIBC_2.0
。。。。。。。// 省略了一些與本主題無關的變量 0804a01c A _edata 0804a024 A _end 080484ec T _fini 08048508 R _fp_hw 080482bc T _init 08048330 T _start 0804a014 D a // a 變量保存在虛擬地址0x0804a014 中 0804a01c b completed.7021 0804a00c W data_start 0804a020 b dtor_idx.7023 080483c0 t frame_dummy 080483e4 T main // main函數的地址 U printf@@GLIBC_2.0
調用gcc -S xx.c得到彙編代碼:
.file "name_of_array.c"
.globl a
.data
.align 4
.type a, @object
.size a, 8 // 從這裏我們便知道sizeof(a) 等於8
a:
.long 1 // 從這裏可以看出,編譯器直接把 .c文件中的int 轉化爲long型
.long 2
.section .rodata
.LC0:
.string "a = %p\n"
.LC1:
.string "&a = %p\n"
.LC2:
.string "a + 1 = %p\n"
.LC3:
.string "&a + 1 = %p\n"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
andl $-16, %esp
subl $16, %esp
movl $.LC0, %eax // I 所對應的彙編代碼
movl $a, 4(%esp)
movl %eax, (%esp)
call printf
movl $.LC1, %eax // II 所對應的彙編代碼
movl $a, 4(%esp)
movl %eax, (%esp)
call printf
movl $.LC2, %eax // III 所對應的彙編代碼
movl $a+4, 4(%esp)
movl %eax, (%esp)
call printf
movl $a+8, %edx // IV 所對應的彙編代碼
movl $.LC3, %eax
movl %edx, 4(%esp)
movl %eax, (%esp)
call printf
movl $0, %eax
leave
ret
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
.file "name_of_array.c" .globl a .data .align 4 .type a, @object .size a, 8 // 從這裏我們便知道sizeof(a) 等於8 a: .long 1 // 從這裏可以看出,編譯器直接把 .c文件中的int 轉化爲long型 .long 2 .section .rodata .LC0: .string "a = %p\n" .LC1: .string "&a = %p\n" .LC2: .string "a + 1 = %p\n" .LC3: .string "&a + 1 = %p\n" .text .globl main .type main, @function main: pushl %ebp movl %esp, %ebp andl $-16, %esp subl $16, %esp movl $.LC0, %eax // I 所對應的彙編代碼 movl $a, 4(%esp) movl %eax, (%esp) call printf movl $.LC1, %eax // II 所對應的彙編代碼 movl $a, 4(%esp) movl %eax, (%esp) call printf movl $.LC2, %eax // III 所對應的彙編代碼 movl $a+4, 4(%esp) movl %eax, (%esp) call printf movl $a+8, %edx // IV 所對應的彙編代碼 movl $.LC3, %eax movl %edx, 4(%esp) movl %eax, (%esp) call printf movl $0, %eax leave ret .size main, .-main .ident "GCC: (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3" .section .note.GNU-stack,"",@progbitsI所對應的彙編代碼 movl $a, 4(%esp)
$表示取地址,通過符號表我們知道a對應地址爲0x0804a014, 所以這段代碼將會打印0x0804a014。但是我們明明在代碼裏寫的是printf("a = %p\n", a), (如果a不爲數組名而是一般意義的int變量,相應的彙編碼應爲movl a, 4(%esp) 怎麼編譯後的彙編代碼會是對a取地址呢? 本人猜測爲編譯器自動給a 加了一個取值符,從而翻譯爲$a。
結論: 對於用戶沒有明確給出&的編碼,編譯器翻譯自動給變量a加上取值符$, 其中取a的地址得到的指針類型由數組元素決定。
II 略過
III movl $a+4, 4(%esp)對a加上取值符得到$a,因爲數組元素類型爲int,所以指針每次需要移動四個字節的地址空間。 所以c代碼 a + 1 翻譯爲彙編 $a + 4
IV movl $a+8, %edx
所對應用戶代碼爲printf("a = %p\n", &a + 1), 根據《C和指針》中的理論,當a前面有&操作符時,編譯器將會把a對應符號表中的地址看作指向數組的指針,sizeof(a) 爲8,
從而&a + 1 將會翻譯爲$a + 8
結論: 對於用戶明確給出&的編碼,編譯器將會把取a的地址得到的指針類型看作指向數組的指針。
總結:編譯器通過用戶是否給出&,來決定指針變量的類型,進而翻譯爲相應的彙編碼。 或者換句話說,&符只是用來表明變量a取地址後得到的值,被看作什麼類型的指針,而不是用來表示對a進行取地址操作。