05 | if_switch_循环
涉及的指令说明：
- cmp：比较指令，类似于 sub。区别在于不存储返回值，只会更改 cpsr 中的状态标志。一般 cmp 判断后会进行跳转，后面通常紧跟 B 指令。
- BL label：跳转到 label 处执行
- B.LT label：比较结果是小于 < (less than)，跳转到 label 处执行，否则不跳转
- B.LE label：比较结果小于等于 <= (less than or equal to)，跳转到 label 处执行，否则不跳转
- B.GT label：比较结果大于 > (greater than)，跳转到 label 处执行，否则不跳转
- B.GE label：比较结果大于等于 >= (greater than or equal to)，跳转到 label 处执行，否则不跳转
- B.EQ label：比较结果等于 = ( equal to)，跳转到 label 处执行，否则不跳转
- B.HI label：比较结果无符号大于 <= (less than or equal to)，跳转到 label 处执行，否则不跳转1.
1. if#
代码如下：
int main(int argc, char * argv[]) { int a = 1; if (a >= 1) { printf("111111111"); } else { printf("呵呵哈哈哈"); } return 0;}汇编如下：
test`main: 0x100ad621c <+0>: sub sp, sp, #0x30 ; =0x30 开辟 48 个字节的空间 0x100ad6220 <+4>: stp x29, x30, [sp, #0x20] fp、lr 存储到 sp + 36 字节处 0x100ad6224 <+8>: add x29, sp, #0x20 ; =0x20 fp 存储到 sp + 36 0x100ad6228 <+12>: stur wzr, [x29, #-0x4] wzr 存储到 x29 - 4 个字节处。其实就是 0 存入到 sp + 16 处 0x100ad622c <+16>: stur w0, [x29, #-0x8] 把 w0 写入到 x29 - 8 处。 0x100ad6230 <+20>: str x1, [sp, #0x10] 把 x1 写入打到 sp + 16 处 0x100ad6234 <+24>: mov w8, #0x1 把 立即数 1 存入 w8-> 0x100ad6238 <+28>: str w8, [sp, #0xc] 把 w8 存入到 sp + 12 处 0x100ad623c <+32>: ldr w8, [sp, #0xc] 从 sp + 12 处取出数据存入到 w8
0x100ad6240 <+36>: subs w8, w8, #0x1 ; =0x1 w8 = w8 - 1；w8 = 1- 1 = 0；不保存结果，更改 CPSR 的状态值 0x100ad6244 <+40>: b.lt 0x100ad6258 ; <+60> at main.m
// 如果上面结果小于，就跳转到 0x100ad6258，否则继续执行 0x100ad6248 <+44>: adrp x0, 1 取出 1 所在的基地址页 0x100ad624c <+48>: add x0, x0, #0xf8f ; =0xf8f 上面获取的基地址+0xf8f， 获取到新地址，这里其实是获取打印的数据。结合代码，这里打印”111111111“ 0x100ad6250 <+52>: bl 0x100ad6570 ; symbol stub for: printf 打印 0x100ad6254 <+56>: b 0x100ad6264 ; <+72> at main.m 打印完跳转到 0x100ad6264
0x100ad6258 <+60>: adrp x0, 1 取出 1 所在的基地址页 0x100ad625c <+64>: add x0, x0, #0xf99 ; =0xf99 上面获取的基地址+0xf99 获取到新地址，这里其实是获取打印的数据。结合代码，这里打印”呵呵哈哈哈“ 0x100ad6260 <+68>: bl 0x100ad6570 ; symbol stub for: printf 打印 0x100ad6264 <+72>: mov w0, #0x0 打印完执行，把 0 复制给 w0，作为当前函数的返回值 0x100ad6268 <+76>: ldp x29, x30, [sp, #0x20] 还原 fp、lr 0x100ad626c <+80>: add sp, sp, #0x30 ; =0x30 释放开辟的空间 0x100ad6270 <+84>: ret 2. do..while#
代码如下：
int main(int argc, char * argv[]) { int nSum = 0; int i = 0; do { i++; nSum = nSum + i; } while (i < 100); // cpsrFunc(); return 0;}汇编如下：
test`main: 0x1041fe250 <+0>: sub sp, sp, #0x20 ; =0x20 0x1041fe254 <+4>: str wzr, [sp, #0x1c] 0x1041fe258 <+8>: str w0, [sp, #0x18] 0x1041fe25c <+12>: str x1, [sp, #0x10]-> 0x1041fe260 <+16>: str wzr, [sp, #0xc] 0x1041fe264 <+20>: str wzr, [sp, #0x8] 0x1041fe268 <+24>: ldr w8, [sp, #0x8] 0x1041fe26c <+28>: add w8, w8, #0x1 ; =0x1 0x1041fe270 <+32>: str w8, [sp, #0x8] 0x1041fe274 <+36>: ldr w8, [sp, #0xc] 0x1041fe278 <+40>: ldr w9, [sp, #0x8] 0x1041fe27c <+44>: add w8, w8, w9 0x1041fe280 <+48>: str w8, [sp, #0xc] 0x1041fe284 <+52>: ldr w8, [sp, #0x8] 0x1041fe288 <+56>: subs w8, w8, #0x64 ; =0x64 0x1041fe28c <+60>: b.lt 0x1041fe268 ; <+24> at main.m:42:10 0x1041fe290 <+64>: mov w0, #0x0 0x1041fe294 <+68>: add sp, sp, #0x20 ; =0x20 0x1041fe298 <+72>: ret 去掉开辟堆栈、fp/lr 存入还原等其他无关汇编，如下：
0x1041fe258 <+8>: str w0, [sp, #0x18] 0x1041fe25c <+12>: str x1, [sp, #0x10]-> 0x1041fe260 <+16>: str wzr, [sp, #0xc] 把 0 寄存器存入到 sp + 12 0x1041fe264 <+20>: str wzr, [sp, #0x8] 把 0 寄存器存入到 sp + 8 0x1041fe268 <+24>: ldr w8, [sp, #0x8] 从 sp + 8 处取数据存入 w8；w8 = 0 0x1041fe26c <+28>: add w8, w8, #0x1 ; =0x1 w8 = w8 + 1; w8 = 0 + 1; w8 = 1 0x1041fe270 <+32>: str w8, [sp, #0x8] 把 w8 存入到 sp + 8。把 1 存入到 sp + 8 0x1041fe274 <+36>: ldr w8, [sp, #0xc] 从 sp + 12 处取数据存入 w8；w8 = 0 0x1041fe278 <+40>: ldr w9, [sp, #0x8] 从 sp + 8 处取数据存入 w9；w9 = 1 0x1041fe27c <+44>: add w8, w8, w9 w8 = w9 + w8 = 1+0 = 1 0x1041fe280 <+48>: str w8, [sp, #0xc] 把 w8 存入到 sp + 12。把 1 存入到 sp + 12 0x1041fe284 <+52>: ldr w8, [sp, #0x8] 从 sp + 8 处取数据存入 w8；w8 = 1 0x1041fe288 <+56>: subs w8, w8, #0x64 ; =0x64 比较 w8 - 100；结果根据 cpsr 来看 0x1041fe28c <+60>: b.lt 0x1041fe268 ; <+24> at main.m:42:10 如果结果 w8 < 100 就跳转到 0x1041fe2683. while#
代码如下：
int main(int argc, char * argv[]) { int nSum = 0; int i = 0; while (i < 100){ i++; nSum = nSum + i; } return 0;}
汇编如下：
-> 0x10424a25c <+16>: str wzr, [sp, #0xc] 0x10424a260 <+20>: str wzr, [sp, #0x8] 0x10424a264 <+24>: ldr w8, [sp, #0x8] 0x10424a268 <+28>: subs w8, w8, #0x64 ; =0x64 0x10424a26c <+32>: b.ge 0x10424a290 ; <+68> at main.m 0x10424a270 <+36>: ldr w8, [sp, #0x8] 0x10424a274 <+40>: add w8, w8, #0x1 ; =0x1 0x10424a278 <+44>: str w8, [sp, #0x8] 0x10424a27c <+48>: ldr w8, [sp, #0xc] 0x10424a280 <+52>: ldr w9, [sp, #0x8] 0x10424a284 <+56>: add w8, w8, w9 0x10424a288 <+60>: str w8, [sp, #0xc] 0x10424a28c <+64>: b 0x10424a264 ; <+24> at main.m:41:12汇编与 do...while 差不多
4. for#
代码如下：
int main(int argc, char * argv[]) { for (int i = 0; i < 100; i++) { printf("hello"); } return 0;}汇编如下
test`main: 0x1022b2234 <+0>: sub sp, sp, #0x30 ; =0x30 0x1022b2238 <+4>: stp x29, x30, [sp, #0x20] 0x1022b223c <+8>: add x29, sp, #0x20 ; =0x20 0x1022b2240 <+12>: stur wzr, [x29, #-0x4] 0x1022b2244 <+16>: stur w0, [x29, #-0x8] 0x1022b2248 <+20>: str x1, [sp, #0x10] =========================================================================-> 0x1022b224c <+24>: str wzr, [sp, #0xc] 0x1022b2250 <+28>: ldr w8, [sp, #0xc] 0x1022b2254 <+32>: subs w8, w8, #0x64 ; =0x64 0x1022b2258 <+36>: b.ge 0x1022b2278 ; <+68> at main.m 0x1022b225c <+40>: adrp x0, 1 0x1022b2260 <+44>: add x0, x0, #0xfa3 ; =0xfa3 0x1022b2264 <+48>: bl 0x1022b2584 ; symbol stub for: printf 0x1022b2268 <+52>: ldr w8, [sp, #0xc] 0x1022b226c <+56>: add w8, w8, #0x1 ; =0x1 0x1022b2270 <+60>: str w8, [sp, #0xc] 0x1022b2274 <+64>: b 0x1022b2250 ; <+28> at main.m:36:21 =========================================================================
0x1022b2278 <+68>: mov w0, #0x0 0x1022b227c <+72>: ldp x29, x30, [sp, #0x20] 0x1022b2280 <+76>: add sp, sp, #0x30 ; =0x30 0x1022b2284 <+80>: ret 汇编与 do...while 差不多
5. switch#
5.1 switch 分支少于 4 的情况#
代码如下：
void func(int a) { switch (a) { case 1: printf("1"); break; case 2: printf("2"); break; case 3: printf("3"); break; default: printf("4"); break; }}int main(int argc, char * argv[]) { func(1); return 0;}汇编如下：
test`func: 0x100a0a1cc <+0>: sub sp, sp, #0x20 ; =0x20 0x100a0a1d0 <+4>: stp x29, x30, [sp, #0x10] 0x100a0a1d4 <+8>: add x29, sp, #0x10 ; =0x10
===================================================== 0x100a0a1d8 <+12>: stur w0, [x29, #-0x4] 把 w0 存入到 sp + 12 处。其实是把参数 a 存入。-> 0x100a0a1dc <+16>: ldur w8, [x29, #-0x4] 把参数 a 取出来存到 w8 0x100a0a1e0 <+20>: str w8, [sp, #0x8] 把参数 a 存入到 sp + 8 0x100a0a1e4 <+24>: subs w8, w8, #0x1 ; =0x1 比较参数 a 和 1 的大小 0x100a0a1e8 <+28>: b.eq 0x100a0a208 ; <+60> at main.m 如果 a == 1 跳转到 0x100a0a208
0x100a0a1ec <+32>: ldr w8, [sp, #0x8] 把参数 a 取出来存到 w8 0x100a0a1f0 <+36>: subs w8, w8, #0x2 ; =0x2 比较参数 a 和 2 的大小 0x100a0a1f4 <+40>: b.eq 0x100a0a218 ; <+76> at main.m 如果 a == 2 跳转到 0x100a0a218
0x100a0a1f8 <+44>: ldr w8, [sp, #0x8] 把参数 a 取出来存到 w8 0x100a0a1fc <+48>: subs w8, w8, #0x3 ; =0x3 比较参数 a 和 3 的大小 0x100a0a200 <+52>: b.eq 0x100a0a228 ; <+92> at main.m 如果 a == 3 跳转到 0x100a0a228 0x100a0a204 <+56>: b 0x100a0a238 ; <+108> at main.m 如果都不等于跳转到 0x100a0a238
0x100a0a208 <+60>: adrp x0, 1 0x100a0a20c <+64>: add x0, x0, #0xfa3 ; =0xfa3 0x100a0a210 <+68>: bl 0x100a0a584 ; symbol stub for: printf 打印 1 跳转到 0x100a0a244 0x100a0a214 <+72>: b 0x100a0a244 ; <+120> at main.m:51:1 0x100a0a218 <+76>: adrp x0, 1 0x100a0a21c <+80>: add x0, x0, #0xfa5 ; =0xfa5 0x100a0a220 <+84>: bl 0x100a0a584 ; symbol stub for: printf 打印 2 跳转到 0x100a0a244 0x100a0a224 <+88>: b 0x100a0a244 ; <+120> at main.m:51:1 0x100a0a228 <+92>: adrp x0, 1 0x100a0a22c <+96>: add x0, x0, #0xfa5 ; =0xfa5 0x100a0a230 <+100>: bl 0x100a0a584 ; symbol stub for: printf 打印 3 跳转到 0x100a0a244 0x100a0a234 <+104>: b 0x100a0a244 ; <+120> at main.m:51:1 0x100a0a238 <+108>: adrp x0, 1 0x100a0a23c <+112>: add x0, x0, #0xfa7 ; =0xfa7 0x100a0a240 <+116>: bl 0x100a0a584 ; symbol stub for: printf 打印 4 跳转到 0x100a0a244 =====================================================
0x100a0a244 <+120>: ldp x29, x30, [sp, #0x10] 0x100a0a248 <+124>: add sp, sp, #0x20 ; =0x20 0x100a0a24c <+128>: ret 5.2 switch 分支大于 4 的情况#
代码如下：
void func(int a) { switch (a) { case 1: printf("1"); break; case 2: printf("2"); break; case 3: printf("3"); break; case 4: printf("4"); break; default: printf("5"); break; }}int main(int argc, char * argv[]) { func(1); return 0;}汇编如下：
test`func: 0x1008e2198 <+0>: sub sp, sp, #0x20 ; =0x20 0x1008e219c <+4>: stp x29, x30, [sp, #0x10] 0x1008e21a0 <+8>: add x29, sp, #0x10 ; =0x10
0x1008e21a4 <+12>: stur w0, [x29, #-0x4] 参数 a 入栈-> 0x1008e21a8 <+16>: ldur w8, [x29, #-0x4] 取出参数 a 到 w8 0x1008e21ac <+20>: subs w8, w8, #0x1 ; =0x1 w8 = a - 1;，影响 cprs 0x1008e21b0 <+24>: str x8, [sp] 把 w8 的结果存入到 sp 0x1008e21b4 <+28>: subs x8, x8, #0x3 ; =0x3 x8 = a - 1 - 3，这里其实是先判断 a - 4 的结果，先处理 default 分支 0x1008e21b8 <+32>: b.hi 0x1008e2218 ; <+128> at main.m 如果结果大于 0(无符号)，跳转到 0x1008e2218 0x1008e21bc <+36>: ldr x11, [sp] 从 sp 处取出存入的 w8，月就是 a - 1，存入到 x11 0x1008e21c0 <+40>: adrp x10, 0 0x1008e21c4 <+44>: add x10, x10, #0x230 ; =0x230 从 0 所在的基地址表获取数据，存到 x 10 0x1008e21c8 <+48>: adr x8, #0x0 ; <+48> at main.m:36:5 x8 = 0 0x1008e21cc <+52>: ldrsw x9, [x10, x11, lsl #2] 将存储器地址为 x10 + x11 * 2 的字符数据读取存入到 x9 中。并将新地址 x10 + x11 * 2 写入 x9 0x1008e21d0 <+56>: add x8, x8, x9 通过x8 的基地址和 x9 的地址相加，获取新地址赋值到 x8， 0x1008e21d4 <+60>: br x8 跳转到 x8 地址对应的执行，这里相当于与 switch jump 0x1008e21d8 <+64>: adrp x0, 1 0x1008e21dc <+68>: add x0, x0, #0xf93 ; =0xf93 0x1008e21e0 <+72>: bl 0x1008e2574 ; symbol stub for: printf 0x1008e21e4 <+76>: b 0x1008e2224 ; <+140> at main.m:53:1 0x1008e21e8 <+80>: adrp x0, 1 0x1008e21ec <+84>: add x0, x0, #0xf95 ; =0xf95 0x1008e21f0 <+88>: bl 0x1008e2574 ; symbol stub for: printf 0x1008e21f4 <+92>: b 0x1008e2224 ; <+140> at main.m:53:1 0x1008e21f8 <+96>: adrp x0, 1 0x1008e21fc <+100>: add x0, x0, #0xf97 ; =0xf97 0x1008e2200 <+104>: bl 0x1008e2574 ; symbol stub for: printf 0x1008e2204 <+108>: b 0x1008e2224 ; <+140> at main.m:53:1 0x1008e2208 <+112>: adrp x0, 1 0x1008e220c <+116>: add x0, x0, #0xf99 ; =0xf99 0x1008e2210 <+120>: bl 0x1008e2574 ; symbol stub for: printf 0x1008e2214 <+124>: b 0x1008e2224 ; <+140> at main.m:53:1 0x1008e2218 <+128>: adrp x0, 1 0x1008e221c <+132>: add x0, x0, #0xf9b ; =0xf9b default 分支，打印 5 然后跳转到 0x1008e2224 0x1008e2220 <+136>: bl 0x1008e2574 ; symbol stub for: printf
0x1008e2224 <+140>: ldp x29, x30, [sp, #0x10] 0x1008e2228 <+144>: add sp, sp, #0x20 ; =0x20 0x1008e222c <+148>: ret 在 switch 分支比较多的情况下，在编译的时候会生成一个跳转表。跳转表每个地址 4 个字节，总结如下：
- 先判断是否是 default 分支。 b.hi 0x1008e2218
- 获取 x8 的地址：
0x1008e21c0 <+40>: adrp x10, 0 0x1008e21c4 <+44>: add x10, x10, #0x230 ; =0x230 从 0 所在的基地址表获取数据，存到 x 10 0x1008e21c8 <+48>: adr x8, #0x0 ; <+48> at main.m:36:5 x8 = 00x1008e21cc <+52>: ldrsw x9, [x10, x11, lsl #2] 将存储器地址为 x10 + x11 * 2 的字符数据读取存入到 x9 中。并将新地址 x10 + x11 * 2 写入 x9
0x1008e21d0 <+56>: add x8, x8, x9 通过x8 的基地址和 x9 的地址相加，获取新地址赋值到 x8，0x1008e21d4 <+60>: br x8 跳转到 x8 地址对应的执行，这里相当于与 switch jump- 通过这一系列的运行最后得到即将要跳转地址值X8，这种方式的计算效率非常高，只需要一次算法，就能找到 X8 的地址。
ADRP + ADD表示取值，常用于取常量和全局变量的值，但是这里取的是地址值。