从C++探究汇编.01

学习C++的必要性

• 得益于它的高效性、稳定性、跨平台性，所以应用范围广泛；
• 是很多语言的老祖宗，理解C++相当理解了很多流行语言的本质；
• C++是面向对象和面向过程都比较完善的语言，更能接近本质；
• 学几种不同的编程语言利于在更高的维度的视角理解代码；
• C++转什么都快，逼格高；

程序的本质

软件、程序的执行过程：

• 硬盘(程序软件，可执行文件，机器码) -- 装载 --> 内存
• 内存 <--写-- --读--> CPU
• CPU --控制 --> 计算机 （显示器、音响、话筒、其他设备）

寄存器与内存：

• CPU会先将内存中的数据存储到寄存器中，然后再对寄存器中的数据进行计算
• 假设内存中有块空间的值是3，现想把它加1存储到另一块内存空间
  ○ CPU首先将原内存空间的值放到AX寄存器中：mov eax ，原内存空间
  ○ AX寄存器与1相加：add eax，1
  ○ 赋值给另一块内存空间：mov, 另一块内存空间，eax

语言的发展：

高级语言-编译->汇编语言<-反编译--编译->机器语言-运行->计算机

• 汇编语言与机器语言一一对应，每条机器指令都有对应的汇编指令
• 汇编语言 --编译-->机器语言，机器语言 --反汇编-->汇编语言
• 高级语言 --编译-->汇编语言/机器语言，但是反过来几乎不可能转换

编程语言之间的本质区别

• C++、C、OC、Swift代码 --编译器编译--> 汇编代码 <--> 机器码
  ○ C++：轻易反汇编
• JS、PHP、Python代码 --脚本引擎解析--> 中间代码 --> 机器码
  ○ JavaScript：脚本语言，浏览器解析；
  ○ PHP：脚本语言，Zend Engine解析
• Java、Ruby代码 --编译器编译--> class字节码 --JVM虚拟机--> 机器码

C++语言

• 源文件扩展名.cpp
• 入口是main函数
• C++完全兼容C语言的语法

Cin、Cout

• cin、cout：进行控制台的输入、输出
• getchar()：等待键盘输入，如果敲击回车就会读取键盘输入（可以阻断程序结束，显示控制台内容）

函数重载（Overload）

• 规则
  ○ 函数名相同
  ○ 参数个数不同，参数类型不同，参数顺序不同
• 注意
  ○ 返回值类型与函数重载无关
  ○ 调用函数时，实参的隐式类型转换可能会产生二义性

探索函数重载本质

• 定义函数名相同，参数类型不同的函数
• 运行查看汇编代码，发现在Vistual Studio中，几个函数在汇编中函数名完全一样
  ○ 原因：其实名称不一样，但是VS的开发者做了优化导致看起来都一样
• 用IDA pro工具查看：把程序的exe文件拽到ida，能识别到时pe文件（windows的可执行文件）
  ○ functionwindow会展示所有函数的名称；
  ○ 编译分为Debug模式和Release模式，Debug模式东西太多不方便查看；

  Debug模式：很多调试信息，生成的可执行文件比较臃肿；
  Release模式：取出调试信息，生成的可执行文件比较精简高效；

  ○ 查看Release模式下汇编，由于默认开启了编译优化，导致汇编中几个函数直接转成了main函数中的对应的几行代码；
  ○ 关闭Release模式下的编译优化，再次编译，查看几个函数名在汇编中分别变为funcname_0、funcname_1、funcname_2；
• 本质总结：
  ○ 采用了name mangling/name decoration技术
  ○ C++编译器默认会对符号名（如函数名）、进行改编、修饰（命名倾轧）
  ○ 重载时会生成多个不同的函数名，不同编译器（MSVC、g++）有不同的生成规则
  ○ 通过IDA打开[VC_Release禁止优化]可以查看