[转载]LCC编译器的源程序分析(1)C编译器的目标

先从简单的目标来分析这个大规模的 C 编译器，毕竟它的功能比较复杂，并且源程序的行数也是非常多的。因此，把简单的目标定出来，然后再分析它，这样才会有的放矢。接着再跟着编译运行的主线来分析它的源程序。下面先看一下简单的 C 例子，如下：

 

#001 #include <stdio.h>

#002 

#003 int main(void)

#004 {

#005  int nTest1 = 1;

#006  int nTest2 = 2;

#007  int nTest3;

#008  int i;

#009  

#010  nTest3 = nTest1 + nTest2;

#011  printf("nTest3 = %d/r/n",nTest3);

#012  

#013  for (i = 0; i < 5; i++)

#014  {

#015         printf("%d/r/n",nTest3+i);

#016  }

#017  

#018  printf(__TIME__" "__DATE__"/r/nhello world/n");

#019  return 0;

#020 }

#021 

 

上面的程序就是用来说明编译器工作的例子，它在第一行里包含了头文件 stdio.h ，由于后面调用 printf 函数输出显示到屏幕里。第二行空行， 第三行是 main 函数，它是 C 程序的入口函数。在 main 函数里，定义了几个局部变量，分别第 5 ， 6 ， 7 ， 8 行的变量。第 10 行作两个变量 nTest1 和 nTest2 的加法，然后赋值给变量 nTest3 。第 11 行显示变量 nTest3 的值，是用 10 进制输出显示。在第 13 到 16 行是 5 次输出 nTest3+i 值。在第 18 行里输出编译这个程序的时间和 hello world 的字符串。

 

C 编译器的任务，就是把上面的源程序变换到汇编代码输出，或者变成其它中间代码输出。在这里 LCC 编译器是输出汇编代码的，所以就不介绍其它的中间代码输出。那么 LCC 把上面的源程序变成什么样的汇编输出呢？下面就先把它的目标代码看一下，如下：

 

#001 [global $main]

#002 [section .text]

#003 $main:

#004 push ebx

#005 push esi

#006 push edi

#007 push ebp

#008 mov ebp, esp

#009 sub esp, 16

#010 mov dword [ebp + -12], 1

#011 mov dword [ebp + -16], 2

#012 mov edi, dword [ebp + -12]

#013 mov esi, dword [ebp + -16]

#014 lea edi, [esi + edi]

#015 mov dword [ebp + -8], edi

#016 mov edi, dword [ebp + -8]

#017 push dword edi

#018 lea edi, [$L2]

#019 push dword edi

#020 call $printf

#021 add esp, 8

#022 mov dword [ebp + -4], 0

#023 $L3:

#024 mov edi, dword [ebp + -8]

#025 mov esi, dword [ebp + -4]

#026 lea edi, [esi + edi]

#027 push dword edi

#028 lea edi, [$L7]

#029 push dword edi

#030 call $printf

#031 add esp, 8

#032 $L4:

#033 inc dword [ebp + -4]

#034 cmp dword [ebp + -4], 5

#035 jl near $L3

#036 lea edi, [$L8]

#037 push dword edi

#038 call $printf

#039 add esp, 4

#040 mov eax, 0

#041 $L1:

#042 mov esp, ebp

#043 pop ebp

#044 pop edi

#045 pop esi

#046 pop ebx

#047 ret

#048 [extern $printf]

#049 [section .data]

#050 times ($-$$) & 0 nop

#051 $L8:

#052 db '00:30:28 Apr 07 2007', 13, 10, 'hello world', 10, 0

#053 times ($-$$) & 0 nop

#054 $L7:

#055 db '%d', 13, 10, 0

#056 times ($-$$) & 0 nop

#057 $L2:

#058 db 'nTest3 = %d', 13, 10, 0

#059 

 

LCC 是可以生成很多目标代码的 C 编译器，在这里主要介绍生成 X86 的 NASM 汇编的代码。上面的汇编代码就是 NASM 的汇编格式，可以使用 NASM 编译生成目标文件，然后再用连接程序生成可执行文件。如果不能看懂上面的 NASM 汇编，就需要去看 NASM 手册了，这个手册在网上有下载。如果想更深入理解汇编生成机器码的过程，当然也可以深入分析 NASM 的程序实现。

从上面的 C 和汇编也可以看出，汇编代码比 C 代码要复杂，行数也比较多，还分了数据段和代码段。所以使用 C 编译器是可以大大地提高生产效率的，并且更容易理解，这样就容易降低软件的成本，容易开发大规模的软件工程。