4、全局变量 & 循环选择和判断

首先我们先来简单的回忆一下内存分区：

• 代码区：存放代码，可读，可执行。

• 栈区：参数、局部变量、临时数据。

• 堆区：动态申请，可读、可写。

• 全局区：全局变量，可读、可写。

• 常量区：只读。

• 常量区 & 全局区
  首先我们来看下面的代码：
  

  WX20210329-103103.png
  
  test对应的汇编代码如下：
  
  WX20210329-103447.png

• 通过上图，我们得知，在我们汇编代码的断点位置：
  i：x0寄存器里面存放的是，常量Aaron的地址值。
  ii：地址值里面存放的是ASCII码。
  那么问题来了：这个地址值是怎么来的？
  其实通过逻辑推理不难判断，此时x0里面的值是通过下面这两条指令获得的：

0x1021ea0f8 <+16>: adrp   x0, 1
0x1021ea0fc <+20>: add    x0, x0, #0xf85            ; =0xf85 

下面我们来解释一下这两条指令：

0x1021ea0f8 <+16>: adrp   x0, 1
这句指令的意思是：
①：将`1`左移`12位`, 得到的结果是：`1000`(注意一个字节是4位)
②：将`pc`寄存器里面的值的后12位清零，然后加上上面的结果，得到的结果是：`0x1021eb000`
此时`x0`的值是`0x1021eb000`

0x1040f60fc <+20>: add    x0, x0, #0xf85
这句指令的意思是：
①：将`x0`与`0xf85`相加
②：将相加的结果再存入`x0`
最终`x0`的值是`0x1021ebf85`

这样就得到了我们的字符串常量Aaron。
其实我们的全局变量g也是这样获得的：

WX20210329-105213.png

讲到这里，可能就有人要问了，adrp指令里面的1/7这些又是什么意思呢？其实1就代表4K，怎么来的呢？
首先我们说了：
adrp中1要左移12位，就是1000。
那么这3个0换成F就是FFF，正好是4095。0~4095是4096个数，正好是4K

• tips：
  MacOS(M1除外)中，内存的一页是4K；iOS中一页是16K。这个我们也可以通过终端指令来看一下：
  

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循环选择和判断

首先我们先来认识一个新的指令：cmp(Compare)比较指令

• CMP把一个寄存器的内存和另一个寄存器的内存或立即数进行比较。但是不存储结果，只是正确的更改标志。
  其实就是进行减法，但是不影响当前寄存器内容，只是修改标记寄存器。
  一般CMP做完判断后会进行跳转，后面通常会跟上B指令⚠️ 。
• bl标号：跳转到标号处执行。
• b.gt标号：比较结果是大于（greater than），执行标号，否则不跳转。
• b.ge标号：比较结果是大于等于（greater than or equal to），执行标号，否则不跳转。
• b.eq标号：比较结果是等于，执行标号，否则不跳转。
• b.hi标号：比较结果是无符号大于，执行标号，否则不跳转。
  接下来我们借助另一个工具Hopper来查看汇编代码，为反汇编做准备。

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• if else
  有这么一段代码，编译之后将可执行文件拖入Hopper中查看(注意这里我们是用真机编译的，ARM64)
  

w8 & w9存储的就是我们的a & b，这里就不不做过多的分析。
注意：我们代码中写的是if(a >b)；cmp做减法的结果如果是非正数就跳转至：loc_100006100；如果是正数，就接着往下执行。

• 如果是非正数，则loc_100006100代码块执行完毕之后，会直接进入loc_100006108代码块。（）
• 如果是正数，则继续执行接下来的代码块，然后通过b指令，跳转到loc_100006108代码块。

这就是if else指令的汇编体现。同时我们又认识了一个新的指令：b.le(小于等于)。
再认识一个：b.lt(小于)

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• loop（循环）
• 首先我们来看一下doWhile
  
  
  
  
  可以看到，doWhile的汇编指令，先执行do，然后根据b.lt指令进行跳转或者继续执行。
• while
  

• for (int i = 0; i < 100; i++)
  

可以发现，普通的for循环的汇编指令跟while没有什么区别。

注意 ⚠️ ：for in的汇编代码就要复杂很多，有兴趣的同学可以自己编译查看一下。

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• Swith
  ⚠️ 注意：此时我们只写了3个判断，并且还是连续的
  
  
  
  
  可以看到，当判断条件在3个及以内的时候，switch的汇编实现就是if else。
  我们再来添加一个case:

case 4:
   printf("1");
   break;

我们会发下，当判断条件大于3个的时候，swith的汇编代码就变了，不再是之前的if else。这就是swith底层优化，如果判断条件大于3个的时候，就会创建一个表，表里面存储了每一个case对应的要执行的代码的地址。只要去查表就可以了。（当然，前提条件是，判断条件是连续的有规律的(或者差值不是很大的)。）

下面我们看一下无序的switch:

switch (a) {
        case 0:
            printf("1");
            break;
        case 10:
            printf("1");
            break;
        case 2:
            printf("1");
            break;
        case 40:
            printf("1");
            break;
        default:
            break;
    }

会发现，此时switch又变成了if else。

我们在使用switch的时候，要注意case的数量，以及case的规律，这样才能提高代码的质量。

这里我们只是简单的探讨了一下switch，后续我们会针对switch做一下更深入的研究。