後面打算記錄一下逆向識別的學習過程，也就是把每個C語言中的基礎關鍵點都反彙編，然後對比觀察。雖然說這裏的每一步都是很簡單，但是就算簡單也還是得看，畢竟每個程序都是由這些一個個簡單的點組合而成，當進行反彙編還原時，也就是將反彙編一點點拆分成這若干塊的小知識點。
好了，首先看最基礎的四則運算，也就是加減乘除，當然這篇博客並不包括除，除法的話下面博客再記錄吧（因爲優化有些複雜了，怕篇幅過長）。
首先對於最簡單的運算來說，就是不包括一些複雜混合運算，大體上分應該就以下幾種
變量?常量
常量?常量
變量?變量
首先來看一下加的情況
int main(int argc, char* argv[])
{
int nValueOne = 5;
int nValueTwo = 6;
nValueOne + nValueTwo; //無效語句
nValueOne = nValueTwo + 2; //變量+常量
nValueOne = 5 + 6; //常量+常量
nValueTwo = argc + nValueTwo; //變量+變量
printf("%d %d",nValueOne,nValueTwo);
return 0;
}
那麼首先來觀察一下Debug的情況
mov dword ptr [ebp-4],5
mov dword ptr [ebp-8],6
//nValueOne = nValueTwo + 2;
mov eax,dword ptr [ebp-8]
add eax,2
mov dword ptr [ebp-4],eax
//nValueOne = 5 + 6;
mov dword ptr [ebp-4],0Bh
//nValueTwo = argc + nValueTwo;
mov ecx,dword ptr [ebp+8]
add ecx,dword ptr [ebp-8]
mov dword ptr [ebp-8],ecx
mov edx,dword ptr [ebp-8]
push edx
mov eax,dword ptr [ebp-4]
push eax
可以看出來，在Debug中，常量+常量的方式編譯器直接給出了結果（編譯器的優化-常量摺疊），其餘的都按照彙編語句還原即可。對於編譯器的一些優化，我們下面先來看完Release後再談
mov eax,[esp+argc]
add eax,6
push eax
push 0Bh //常量摺疊+常量傳播
使用了Release後，這代碼瞬間變得精簡了好多，下面那就先來說一說編譯器的一些優化
1. 常量摺疊
x = 3 + 4
此時3和4都是常量，其結果可預見，必定爲3，所以沒有必要產生指令。
2. 常量傳播
x = 3 + 5
y = x
首先x的值是可以直接確定的，也就是8，那麼所以下一行代碼y的賦值其結果也是可預見的，所以直接生成y=8即可。
3. 減少變量
x = i * 3;
y = j * 3;
if(x > y) //此後x和y沒有再引用
//...
由於後面的代碼中不會再引用x和y，所以可以直接去掉x和y，直接生成 if （i > j）即可
4.複寫傳播
x = a;
//... 此處未改變x值
y = x + b;
與常量傳播很像，只是目標變成了變量，由於中間未改變x的值，所以可直接用變量a代替x，即 y = a + b。
除了以上一些優化外，還有一些其他的優化，到時候就遇到了再分析吧。在Relase中，可能還會將一些減法轉化爲加法（加-x），還有當出現重複賦值的時候,上句賦值會被刪除，如上面代碼中的nValueOne這個變量，連續中間未修改的進行賦值操作，那麼上一次的賦值操作肯定是無用的語句。
好了，再來看上面Relase中的結果應該就比較清楚了，首先，由於第一處的變量+常量的語句是無效語句，所以都沒有生成反彙編代碼。而第二處使用了常量摺疊，直接計算出了0xB。而後因爲需要打印這個結果，有使用了常量傳播，使得最後直接push結果即可。
看完加的情況再來看看減的情況，其實減的情況和加很像，因爲上面的優化規則都是通用的
int main(int argc, char* argv[])
{
int a = 10;
int b = 5;
scanf("%d",&b);
int c = b - 9;
argc = 10 - b;
b = argc - c;
printf("%d %d %d",b,c,argc);
return 0;
}
下面分析對比Debug和Release情況
Debug下
//int c = b - 9;
mov ecx,dword ptr [ebp-8]
sub ecx,9
mov dword ptr [ebp-0ch],ecx
//argc = 10 - b;
mov edx,0ah
sub edx,dword ptr [ebp-8]
mov dword ptr [ebp+8],edx
//b = argc - c;
mov eax,dword ptr [ebp+8]
sub edx,dword ptr [ebp-0ch]
mov dword ptr [ebp-8],eax
Relsese下
mov edx,[esp+0ch+var_4]
mov eax,0Ah
sub eax,edx //argc = 10 - b; 這裏使用了兩寄存器化的情況，一般debug只會一寄存器化
lea ecx,[edx-9] //int c = b - 9; 使用lea指令,效率更高
mov edx,eax
sub edx,ecx //b = argc - c;
這裏的話主要看分析一下lea指令吧，lea其本意是對其取地址，但是由於效率有些高，所以有時候會用於做一些基本運算，你想想看，[0x12345678]是用於取0x12345678中的內容的，那麼對其取地址是不是就是等於0x12345678。那麼對於上面的指令其實就是 ecx = edx - 9。注意lea也不是萬能的，因爲其lea是有一定的格式的，所以當運算不符合其格式時，當然是用不了的。
OK，下面再來分析一下乘的情況
乘法運算對應的彙編指令有有符號IMUL和無符號MUL兩種。不過就單獨對於乘法來說，在vs系列上我發現就算定義的都是無符號，不過最終生成的彙編指令都是IMUL,這裏因爲IMUL可以支持多操作數（結果32位）,而mul只有單操作數。
這裏對於乘來說，我們需要細分一下乘以常量的情況，因爲此時編譯器有不同的優化，分別是乘以2的冪和乘以非2的冪
int main(int argc, char* argv[])
{
int nVarOne = argc;
int nVarTwo = nVarOne;
printf("%d",nVarOne * 29); //乘以非2的冪
printf("%d",nVarOne * 16); //乘以2的冪
printf("%d", 5 * 6); //常量*常量
printf("%d",nVarOne * nVarTwo); //變量乘變量
printf("%d",nVarOne * nVarTwo + 9); //混合
return 0;
}
看完源碼，其實對於Debug下來說，我們基本上可以猜出來，首先第三個printf結果常量摺疊肯定是結果，而第二個我們可以使用左移來代替乘法。
//nVarOne * 29
mov edx,dword ptr [ebp-4]
imul edx,edx,1Dh
//nVarOne * 16
mov eax,dword ptr [ebp-4]
shl eax,4
// 5 * 6
push 1Eh
//nVarOne * nVarTwo
mov ecx,dword ptr [ebp-4]
imul ecx,dword ptr [ebp-8]
//nVarOne * nVarTwo + 9
mov edx,dword ptr [ebp-4]
imul edx,dword ptr [ebp-8]
add edx,9
下面再來看一下Release下的版本
//nVarOne * 29
mov esi,[esp+4+argc]
lea eax,ds:0[esi*8] //esi = esi * 8
sub eax,esi //eax = esi * 7
lea ecx,[esi+eax*4] //ecx = esi + esi * 7 * 4 = esi * 29
//nVarOne * 16
mov edx,esi
shl edx,4
//5 * 16
push 1Eh
//nVarOne * nVarTwo 編譯器發現都是變量 argc
imul esi,esi
//nVarOne * nVarTwo + 9 上面的結果+9
add esi,9
對比看來，release下優化的還是有點多的，這裏着重注意下第一個，release會把非乘以2的冪也給優化了，使用了多條lea指令，當然當這個數過大時，可能lea指令就需要多條了，這時當划不來時就還是會上imul指令的。
OK,這裏加減乘都講完了，下面就來簡單說下編譯器的窺孔優化，這是一種局部的優化方式
掃描源碼,嘗試使用優化手段,如常量摺疊,傳播等等
掃描完代碼如果沒有優化則退出,優化結束
如果有優化則代碼優化(發生修改)後,循環重新回到掃描源碼階段