win32汇编编程系列笔记（五）之变量的灵活使用
变量的使用
1. 以不同的类型访问变量
这个话题有点像C语言中的数据类型强制转换，C语言中的类型转换指的是把一个变量的内容转换成另外一种类型，转换过程中，数据的内容已经发生了变化，如把浮点数转换成整数后，小数点后的内容就丢失了。在MASM中以不同的类型访问不会对变量造成影响。
举一个简单的例子，先以db方式定义一个缓冲区：
szBuffer db 1024 dup (?)
然后从其他地方取得了数据，但数据的格式是以字方式组织的，要处理数据，最有效的方法是两个字节两个字节地处理，但如果在程序中把szBuffer的值放入ax：
mov ax,szBuffer
编译器会报一个错：
error A2070: invalid instruction operands
意思是无效的指令操作，为什么呢？因为szBuffer是用db定义的，而ax的尺寸是一个word，等于两个字节，尺寸不符合。MASM中，如果要用指定类型之外的长度访问变量，必须显式地指出要访问的长度，这样，编译器忽略语法上的长度检验，仅使用变量的地址。使用的方法是：
类型 ptr 变量名
类型可以是byte，word，dword，fword，qword，real8和real10。如：
mov ax,word ptr szBuffer
mov eax,dword ptr szBuffer
上述语句能通过编译，当然，类型必须和操作的寄存器长度匹配。在这里要注意的是，指定类型的参数访问并不会去检测长度是否溢出，看下面一段代码：
.data
bTest1 db 12h
wTest2 dw 1234h
dwTest3 dd 12345678h
…
.code
…
mov al,bTest1
mov ax,word ptr bTest1
mov eax,dword ptr bTest1
…
上面的程序片断，每一句执行后寄存器中的值是什么呢，mov al,bTest1这一句很显然使al等于12h，下面的两句呢，ax和eax难道等于0012h和00000012h吗？实际运行结果很“奇怪”，竟然是3412h和78123412h，为什么呢？先来看反汇编的内容：
；.data段中的变量
:00403000 12 34 12 78 56 34 12 ...
│ │ │
│ │ └─→ dwTest3
│ └──────→ wTest2
└─────────→ bTest1
；.code段中的代码
:
:00401005
:0040100B A100304000 mov eax, dword ptr [00403000]
.data段中的变量是按顺序从低地址往高地址排列的，对于超过一个字节的数据，80386处理器的数据排列方式是低位数据在低地址，所以wTest2的1234h在内存中的排列是34h 12h，因为34h是低位。同样，dwTest3在内存中以78h 56h 34h 12h从低地址往高地址存放，在执行指令mov ax,word ptr bTest1的时候，是从bTest1的地址403000h处取一个字，其长度已经超过了bTest1的范围并落到了wTest2中，从内存中看，是取了bTest1的数据12h和wTest2的低位34h，在这两个字节中，12h位于低地址，所以ax中的数值是3412h。同样道理，看另一条指令：
mov eax,dword ptr bTest1
这条指令取了bTest1，wTest2的全部和dwTest3的最低位78h，在内存中的排列是12h 34h 12h 78h，所以eax等于78123412h。
这个例子说明了汇编中用ptr强制覆盖变量长度的时候，实质上是只用了变量的地址而禁止编译器进行检验，编译器并不会考虑定界的问题，程序员在使用的时候必须对内存中的数据排列有个全局概念，以免越界存取到意料之外的数据。
如果程序员的本意是类似于C语言的强制类型转换，想把bTest1的一个字节扩展到一个字或一个双字再放到ax或eax中，高位保持0而不是越界存取到其他的变量，可以用80386的扩展指令来实现。80386处理器提供的movzx指令可以实现这个功能，例如：
movzx ax,bTest1 ；例1
movzx eax,bTest1 ；例2
movzx eax,cl ；例3
movzx eax,ax ；例4
● 例1把单字节变量bTest1的值扩展到16位放入ax中。
● 例2把单字节变量bTest1的值扩展到32位放入eax中。
● 例3把cl中的8位值扩展到32位放入eax中。
● 例4把ax中的16位值扩展到32位放入eax中。
用movzx指令进行数据长度扩展是Win32汇编中经常用到的技巧。
2. 变量的尺寸和数量
在源程序中用到变量的尺寸和数量的时候，可以用sizeof和lengthof伪指令来实现，格式是：
sizeof 变量名、数据类型或数据结构名
lengthof 变量名、数据类型或数据结构名
sizeof伪指令可以取得变量、数据类型或数据结构以字节为单位的长度，lengthof可以取得变量中数据的项数。假如定义了以下数据：
stWndClass WNDCLASS <>
szHello db 'Hello,world!',0
dwTest dd 1,2,3,4
…
.code
…
mov eax,sizeof stWndClass
mov ebx,sizeof WNDCLASS
mov ecx,sizeof szHello
mov edx,sizeof dword
mov esi,sizeof dwTest
执行后eax的值是stWndClass结构的长度40，ebx同样是40，ecx的值是13，就是“Hello,world!”字符串的长度加上一个字节的0结束符，edx的值是一个双字的长度：4，而esi则等于4个双字的长度16。
如果把所有的sizeof换成lengthof，那么eax会等于1，因为只定义了1项WNDCLASS，而ecx同样等于13，esi则等于4，而lengthof WNDCLASS和lengthof dword是非法的用法，编译程序会报错。
要注意的是，sizeof和lengthof的数值是编译时候产生的，由编译器传递到指令中去，上边的指令最后产生的代码就是：
mov eax,40
mov ebx,40
mov ecx,13
mov edx,4
mov esi,16
szHello db 'Hello',0dh,0ah
db 'World',0
那么sizeof szHello是多少呢？注意！是7而不是13，MASM中的变量定义只认一行，后一行db 'World',0实际上是另一个没有名称的数据定义，编译器认为sizeof szHello是第一行字符的数量。虽然把szHello的地址当参数传给MessageBox等函数显示时会把两行都显示出来，但严格地说这是越界使用变量。虽然在实际的应用中这样定义长字符串的用法很普遍，因为如果要显示一屏幕帮助，一行是不够的，但要注意的是：要用到这种字符串的长度时，千万不要用sizeof去表示，最好是在程序中用lstrlen函数去计算。
获取变量地址
获取变量地址的操作对于全局变量和局部变量是不同的。
对于全局变量，它的地址在编译的时候已经由编译器确定了，它的用法大家都不陌生：
mov 寄存器,offset 变量名
其中offset是取变量地址的伪操作符，和sizeof伪操作符一样，它仅把变量的地址代到指令中去，这个操作是在编译时而不是在运行时完成的。
对于局部变量，它是用ebp来做指针操作的，假设ebp的值是40100h，那么局部变量1的地址是ebp-4即400FCh，由于ebp的值随着程序的执行环境不同可能是不同的，所以局部变量的地址值在编译的时候也是不确定的，不可能用offset伪操作符来获取它的地址。
80386处理器中有一条指令用来取指针的地址，就是lea指令，如：
lea eax,[ebp-4]
该指令可以在运行时按照ebp的值实际计算出地址放到eax中。
如果要在invoke伪指令的参数中用到一个局部变量的地址，该怎么办呢？参数中是不可能写入lea指令的，用offset又是不对的。MASM对此有一个专用的伪操作符addr，其格式为：
addr 局部变量名和全局变量名
当addr后跟全局变量名的时候，用法和offset是相同的；当addr后面跟局部变量名的时候，编译器会自动用lea指令先把地址取到eax中，然后用eax来代替变量地址使用。注意addr伪操作符只能在invoke的参数中使用，不能用在类似于下列的场合：
mov eax,addr 局部变量名 ；注意：错误用法
invoke Test,eax,addr szHello
其中Test是一个需要两个参数的子程序，szHello是一个局部变量，会发生什么结果呢？编译器会把invoke伪指令和addr翻译成下面这个模样：
lea eax,[ebp-4]
push eax ；参数2：addr szHello
push eax ；参数1：eax
call Test
发现了什么？到push第一个参数eax之前，eax的值已经被lea eax,[ebp-4]指令覆盖了！也就是说，要用到的eax的值不再有效，所以，当在invoke中使用addr伪操作符时，注意在它的前面不能用eax，否则eax的值会被覆盖掉，当然eax在addr的后面的参数中用是可以的。幸亏MASM编译器对这种情况有如下错误提示：
error A2133: register value overwritten by INVOKE
否则，不知道又会引出多少莫名其妙的错误！