有一个问题让我很困惑。
int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 12345678;
return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0;
return 0;
}
程序的总字节数相同。为什么？
文字值确实存储在哪里？文字片段还是其他地方？
【问题讨论】：
程序的总字节数相同。为什么？
有两种可能：
编译器正在优化变量。它没有在任何地方使用，因此没有意义。
如果 1. 不适用，则程序大小无论如何都是相等的。他们为什么不应该？ 0 的大小与 12345678 一样大。 T 类型的两个变量在内存中占用相同的大小。
文字值确实存储在哪里？
在堆栈上。局部变量通常存储在堆栈中。
【讨论】：
因为您的程序已经过优化。在编译的时候，编译器发现i没用，就把它去掉了。
如果没有优化，另一个简单的解释是int 与另一个int 大小相同。
【讨论】：
考虑一下你的卧室。如果你把它填满了东西或者你把它空了，这会改变你卧室的面积吗？
int 的大小是sizeof(int)。不管你在里面存储什么值。
【讨论】：
第一个问题：它们的大小相同，因为您的程序的instructions 输出大致相同（更多内容见下文）。此外，它们的大小相同，因为您的 ints 的 size（字节数）永远不会改变。
第二个问题： i 变量存储在您的局部变量框架中，该框架位于函数堆栈中。您设置为i 的实际值在文本段的指令（硬编码）中。
我知道您使用的是 Windows，但请考虑这些代码和 Linux 上的输出。我使用了与您发布的完全相同的来源。
对于第一个，i = 12345678，实际的主要功能是这些计算机指令：
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x00000000004004ed <+0>: push %rbp
0x00000000004004ee <+1>: mov %rsp,%rbp
0x00000000004004f1 <+4>: mov %edi,-0x14(%rbp)
0x00000000004004f4 <+7>: mov %rsi,-0x20(%rbp)
0x00000000004004f8 <+11>:movl $0xbc614e,-0x4(%rbp)
0x00000000004004ff <+18>:mov $0x0,%eax
0x0000000000400504 <+23>:pop %rbp
0x0000000000400505 <+24>:retq
End of assembler dump.
至于其他程序，i = 0，main是：
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x00000000004004ed <+0>: push %rbp
0x00000000004004ee <+1>: mov %rsp,%rbp
0x00000000004004f1 <+4>: mov %edi,-0x14(%rbp)
0x00000000004004f4 <+7>: mov %rsi,-0x20(%rbp)
0x00000000004004f8 <+11>:movl $0x0,-0x4(%rbp)
0x00000000004004ff <+18>:mov $0x0,%eax
0x0000000000400504 <+23>:pop %rbp
0x0000000000400505 <+24>:retq
End of assembler dump.
两个代码之间的唯一区别是存储在变量中的实际值。让我们通过下面这几行一步一步来（我的电脑是 x86_64，所以如果你的架构不同，说明可能会有所不同）。
以及main的实际指令（使用objdump）：
00000000004004ed <main>:
4004ed: 55 push %rbp
4004ee: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4004f1: 89 7d ec mov %edi,-0x14(%rbp)
4004f4: 48 89 75 e0 mov %rsi,-0x20(%rbp)
4004f8: c7 45 fc 4e 61 bc 00 movl $0xbc614e,-0x4(%rbp)
4004ff: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400504: 5d pop %rbp
400505: c3 retq
400506: 66 2e 0f 1f 84 00 00 nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
40050d: 00 00 00
要获得实际的字节差，使用objdump -D prog1 > prog1_dump 和objdump -D prog2 > prog2_dump 以及它们diff prog1_dump prog2_dump：
2c2
< draft1: file format elf64-x86-64
---
> draft2: file format elf64-x86-64
51,58c51,58
< 400283: 00 bc f6 06 64 9f ba add %bh,-0x45609bfa(%rsi,%rsi,8)
< 40028a: 01 3b add %edi,(%rbx)
< 40028c: 14 d1 adc $0xd1,%al
< 40028e: 12 cf adc %bh,%cl
< 400290: cd 2e int $0x2e
< 400292: 11 77 5d adc %esi,0x5d(%rdi)
< 400295: 79 fe jns 400295 <_init-0x113>
< 400297: 3b .byte 0x3b
---
> 400283: 00 e8 add %ch,%al
> 400285: f1 icebp
> 400286: 6e outsb %ds:(%rsi),(%dx)
> 400287: 8a f8 mov %al,%bh
> 400289: a8 05 test $0x5,%al
> 40028b: ab stos %eax,%es:(%rdi)
> 40028c: 48 2d 3f e9 e2 b2 sub $0xffffffffb2e2e93f,%rax
> 400292: f7 06 53 df ba af testl $0xafbadf53,(%rsi)
287c287
< 4004f8: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0x0,-0x4(%rbp)
---
> 4004f8: c7 45 fc 4e 61 bc 00 movl $0xbc614e,-0x4(%rbp)
注意地址0x4004f8你的号码在那里，4e 61 bc 00在prog2和00 00 00 00在prog1，两个4字节等于sizeof(int)。字节c7 45 fc 是其余的指令（将一些值移动到rbp 的偏移量中）。另请注意，不同的前两个部分具有相同的字节大小（21）。所以，你去吧，虽然略有不同，但它们的大小是一样的。
push %rbp; mov %rsp, %rbp：这称为设置Stack Frame，并且是所有 C 函数的标准（除非您告诉 gcc -fomit-frame-pointer）。这使您可以通过固定寄存器访问堆栈和局部变量，在本例中为rbp。
mov %edi, -0x14(%rbp)：这会将寄存器edi 的内容移动到我们的局部变量框架中。具体来说，偏移量-0x14
mov %rsi, -0x20(%rbp)：这里也一样。但这次它节省了rsi。这是 x86_64 调用约定的一部分（它现在使用寄存器而不是像 x86_32 那样将所有内容压入堆栈），但是我们没有将它们保存在寄存器中，而是通过将内容保存在局部变量框架中来释放寄存器 - 寄存器更快并且是 CPU 实际处理任何东西的唯一方式，所以我们拥有的空闲寄存器越多越好。
注意：edi 是 rsi 寄存器的 4 字节部分，根据 x86_64 调用约定，我们知道 rsi 寄存器用于第一个参数。 main 的第一个参数是 int argc，所以我们使用一个 4 字节的寄存器来存储它是有意义的。 rsi 是第二个参数，实际上是指向字符的指针的地址 (**argv)。因此，在 64 位架构中，这完全适合 64 位寄存器。
<+11>: movl $0xbc614e,-0x4(%rbp)：这是实际的行 int i = 12345678 (0xbc614e = 12345678d)。现在，请注意我们“移动”该值的方式与我们存储main 参数的方式非常相似。我们使用偏移量-0x4(%rbp) 将其存储在“局部变量框架”上（这回答了您关于存储位置的问题）。
mov $0x0, %eax; pop %rbp; retq: 再说一遍，清空帧指针并返回（结束程序，因为我们在 main）。
请注意，在第二个示例中，唯一的区别是行<+11>: movl $0x0,-0x4(%rbp)，它有效地存储值零 - 用 C 语言编写，int i = 0。
因此，通过这些说明，您可以看到两个程序的 main 函数以完全相同的方式转换为汇编，因此它们的大小最终相同。 （假设您以相同的方式编译它们，因为编译器还在二进制文件中放入了许多其他内容，例如数据、库函数等。在 linux 中，您可以使用 objdump -D program 获得完整的反汇编转储。
注意 2：在这些示例中，您看不到计算机如何从 rsp 中减去值以分配堆栈空间，但通常是这样做的。
两种情况下的堆栈都是这样的（只有i 的值会改变，或者-0x4(%rbp) 的值会改变）
| ~~~ | Higher Memory addresses
| |
+------------------+ <--- Address 0x8(%rbp)
| RETURN ADDRESS |
+------------------+ <--- Address 0x0(%rbp) // instruction push %rbp
| previous rbp |
+------------------+ <--- Address -0x4(%rbp)
| i=0x11223344 |
+------------------+ <---- Address -0x14(%rbp)
| argc |
+------------------+ <---- address -0x20(%rbp)
| argv |
+------------------+
| |
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~+ Lower memory addresses
注意 3：堆栈增长的方向取决于您的架构。数据如何写入内存还取决于您的架构。
【讨论】：