罗云彬win32汇编教程笔记 Win32汇编的全局变量与局部变量

Win32汇编的全局变量与局部变量

变量的值在程序运行中是需要改变的，所以它必须定义在可写的段内，如 .data和 .data?，或者在堆栈内。
按照定义的位置不同，MASM中的变量也分为全局变量和局部变量两种。

1.  全局变量的定义
全局变量的作用域是整个程序，Win32汇编的全局变量定义在 .data或 .data?段内，可以同时定义变量的类型和长度，格式是：

变量名      类型    初始值1, 初始值2，……
变量名      类型    重复数量 dup （初始值1,初始值2，……）
MASM中可以定义的变量类型相当多，具体如下:

名    称                                    表示方式      缩    写          长度（字节）
字节                                        byte              db                   1
字                                            word             dw                  2
双字（doubleword）           dword           dd                   4
三字（farword）                   fword            df                    6
四字（quadword）               qword           dq                   8
十字节BCD码（tenbyte）   tbyte              dt                   10
有符号字节（signbyte）      sbyte                                   1
有符号字（signword）         sword                                  2
有符号双字（signdword）   sdword                                4
单精度浮点数                         real4                                    4
双精度浮点数                         real8                                    8
10字节浮点数                        real10                                  10
所有使用到变量类型的情况中，只有定义全局变量的时候类型才可以用缩写

.data
wHour               dw       ?                         ；定义了一个未初始化的word类型变量，名称为wHour。
wMinute            dw      10                       ；定义了一个名为wMinute的word类型变量
_hWnd              dd       ?                         ；定义了一个双字类型的变量_hWnd
word_Buffer      dw      100 dup (1,2)    ；定义了一组字，以0001，0002，0001，0002，…的顺序在内存中重复100遍，一共是200个字
szBuffer             byte    1024 dup (?)     ；定义了一个1 024字节的缓冲区
szText                db       'Hello,world!'     ；定义了一个字符串，总共占用了12字节。两头的单引号是定界的符号，并不属于字符串中真正的内容

在byte类型变量的定义中，可以用引号定义字符串和数值定义的方法混用，假设要定义两个字符串“Hello,World! ”和“Hello again”，每个字符串后面跟回车和换行符，最后以一个0字符结尾，可以定义如下：
szText          db      'Hello,world!',0dh,0ah,'Hello again',0dh,0ah,0

 

2. 全局变量的初始化值

全局变量在定义中既可以指定初值，也可以只用问号预留空间，在 .data?段中，只能用问号预留空间，因为 .data?不能指定初始值，这里就有一个问题：
既然可以用问号预留空间，那么在实际运行的时候，这个未初始化的值是随机的还是确定的呢？
在全局变量中，这个值就是0，所以用问号指定的全局变量如果要以0为初始值的话，在程序中可以不必为它赋值。

3. 局部变量

局部变量的作用域是单个子程序，在进入子程序的时候，通过修改堆栈指针esp来预留出需要的空间，在用ret指令返回主程序之前，同样通过恢复esp丢弃这些空间，这些变量就随之无效了。
 临时变量的空间是临时分配的，所以无法定义含有初始化值的变量，对局部变量的初始化一般在子程序中由指令完成。

局部变量的初始化值就是需要手动初始化.

 

局部变量的定义
MASM用local伪指令提供了对局部变量的支持。定义的格式是：

local       变量名1[[重复数量]][:类型],变量名2[[重复数量]][:类型]……

1. local伪指令必须紧接在子程序定义的伪指令proc后、其他指令开始前，这是因为局部变量的数目必须在子程序开始的时候就确定下来，
2. 在一个local语句定义不下的时候，可以有多个local语句，语法中的数据类型不能用类型的缩写，
3. 如果要定义数据结构，可以用数据结构的名称当做类型。
4. Win32汇编默认的类型是dword，如果定义dword类型的局部变量，则类型可以省略。
5. 当定义数组的时候，可以 [] 括号括起来。
6. 不能使用定义全局变量的dup伪指令(因为局部变量没有默认的初始值, 需要手工初始化)。
7. 局部变量不能和已定义的全局变量同名。
8. 局部变量的作用域是当前的子程序，所以在不同的子程序中可以有同名的局部变量。

这里有几个定义局部变量的例子：
local      loc1[1024]:byte        ；定义了一个1 024字节长的局部变量loc1。
local      loc2                           ；定义了一个名为loc2的局部变量，类型是默认值dword
local      loc3:WNDCLASS   ；定义了一个WNDCLASS数据结构，名为loc3
下面是局部变量使用的一个典型的例子：
TestProc         proc
                 local  @loc1:dword,@loc2:word  ;定义局部变量 @loc1
                 local  @loc3:byte

                 mov    eax, @loc1
                 mov    ax, @loc2
                 mov    al, @loc3
                 ret    
TestProc         endp

这是一个名为TestProc的子程序，用local语句定义了3个变量，@loc1是dword类型，@loc2是word类型，@loc3是byte类型，在程序中分别有3句存取3个局部变量的指令，然后就返回了，
编译成可执行文件后，再把它反汇编就得到了以下指令：
:00401000 55                        push ebp
:00401001 8BEC                  mov ebp, esp
:00401003 83C4F8              add esp, FFFFFFF8
:00401006 8B45FC             mov eax, dword ptr [ebp-04]
:00401009 668B45FA         mov ax, word ptr [ebp-06]
:0040100D 8A45F9             mov al, byte ptr [ebp-07]
:00401010 C9                    leave
:00401011 C3                    ret

可以看到，反汇编后的指令比源程序多了前后两段指令，它们是：
:00401000 55                        push ebp
:00401001 8BEC                  mov ebp, esp
:00401003 83C4F8              add esp, FFFFFFF8
            …
:00401010 C9                       leave

这些就是使用局部变量所必需的指令，分别用于局部变量的准备工作和扫尾工作。执行了call指令后，CPU把返回的地址压入堆栈，再转移到子程序执行，
esp在程序的执行过程中可能随时用到，不可能用esp来随时存取局部变量，大家一定有印象，在介绍寄存器的时候提到过ebp寄存器也是以堆栈段为默认数据段的，
所以，可以用ebp做指针，于是，在初始化前，先用一句push ebp指令把原来的ebp保存起来，然后把esp的值放到ebp中，供存取局部变量做指针用，
再后面就是在堆栈中预留空间了，由于堆栈是向下增长的，所以要在esp中加一个负值，FFFFFFF8就是–8。慢着！一个dword加一个word加一个字节不是7吗，
为什么是8呢？这是因为在80386处理器中，以dword为界对齐时存取内存速度最快，所以MASM宁可浪费一个字节，执行了这3句指令后，初始化完成，
就可以进行正常的操作了，从指令中可以看出局部变量在堆栈中的位置排列，如表3.3所示。

表3.3  上例中局部变量排列的顺序
ebp偏移                内    容
ebp+4                   由call推入的返回地址
Ebp                       push ebp指令推入的原ebp值，然后新的ebp=现在的esp
ebp-4                    第一个局部变量
ebp-6                    第二个局部变量
ebp-7                    第三个局部变量
在程序退出的时候，必须把正确的esp设置回去，否则，ret指令会从堆栈中取出错误的地址返回，看程序可以发现，ebp就是正确的esp值，
因为子程序开始的时候已经有一句mov ebp,esp，所以要返回的时候只要先mov esp,ebp，然后再pop ebp，堆栈就是正确的了。

在80386指令集中有一条指令可以在一句中实现这个功能，就是leave指令，所以，编译器在ret指令之前只使用了一句leave指令。

明白了局部变量使用的原理，就很容易理解使用时的注意点：ebp寄存器是关键，它起到保存原始esp的作用，并随时用做存取局部变量的指针基址，所以在任何时刻，
不要尝试把ebp用于别的用途，否则会带来意想不到的后果。

Win32汇编中局部变量的使用方法可以解释一个很有趣的现象：在DOS汇编的时候，如果在子程序中的push指令和pop指令不配对，那么返回的时候ret指令从堆栈里得到的肯定是错误的返回地址，
程序也就死掉了。但在Win32汇编中，push指令和pop指令不配对可能在逻辑上产生错误，却不会影响子程序正常返回，原因就是在返回的时候esp不是靠相同数量的push和pop指令来保持一致的，
而是靠leave指令从保存在ebp中的原始值中取回来的，也就是说，即使把esp改得一塌糊涂也不会影响到子程序的返回，当然，“窍门”就在ebp，把ebp改掉，程序就玩完了！

 

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