了解反汇编的 C 代码：16 字节堆栈分配，movl $0x0,-0x4(%ebp) 和 nop

Question

我试图理解一段反汇编代码中的行，如下所示。我想知道以下内容：

• sub $0x10,%esp：为什么我们要在栈顶分配 16 个字节？我期望指针变量只有 4 个字节。
• movl $0x0,-0x8(%ebp) ：为什么我们要将值 0x0 移到堆栈上？这是二进制文件的起始地址吗？
• nop：这段代码中 nop 指令的目的是什么？

这是反汇编的二进制文件：

Contents of section .text:
 0000 5589e583 ec10c745 fc000000 0090c9c3  U......E........
Contents of section .rodata:
 0000 48656c6c 6f00                        Hello.          
Contents of section .comment:
 0000 00474343 3a202855 62756e74 7520352e  .GCC: (Ubuntu 5.
 0010 342e302d 36756275 6e747531 7e31362e  4.0-6ubuntu1~16.
 0020 30342e31 30292035 2e342e30 20323031  04.10) 5.4.0 201
 0030 36303630 3900                        60609.          
Contents of section .eh_frame:
 0000 14000000 00000000 017a5200 017c0801  .........zR..|..
 0010 1b0c0404 88010000 1c000000 1c000000  ................
 0020 00000000 10000000 00410e08 8502420d  .........A....B.
 0030 054cc50c 04040000                    .L......        

Disassembly of section .text:

00000000 <my_function>:
   0:   55                      push   %ebp
   1:   89 e5                   mov    %esp,%ebp
   3:   83 ec 10                sub    $0x10,%esp
   6:   c7 45 fc 00 00 00 00    movl   $0x0,-0x4(%ebp)
   d:   90                      nop
   e:   c9                      leave  
   f:   c3                      ret   

这是 C 代码：

void my_function () { 
   char* my_string = "Hello";
}

Answer 1

我无法解释nop，但其余的

首先，让我们注意char* my_string 是一个局部变量——这意味着它是堆栈分配的，我们可以看到它位于-4(%ebp)。虽然并非绝对必要，但编译器使用帧指针进行局部变量访问（而不是直接使用 %esp）。

接下来，让我们观察"hello" 是一个字符串字面量——而字符串字面量是存储在.rodata 部分中的常量。

最后让我们观察一下，您的反汇编程序没有以有意义的方式打印从.text 到.rodata 的重定位，因此它只是在指令中将0 用于"hello" 的地址。如果打印得更好，movl 指令中的 4 个字节的 0 将具有.rodata + 0 的地址，该地址就是我们想要移动到my_string 中的值。

至于 16 字节的选择，编译器只是简单地四舍五入。有充分的理由进行汇总，但在这里并不明显。返回地址使用的总堆栈空间是 4 个字节加上旧的%ebp 的 4 个字节，再加上 16。至少总数是 8 的倍数，这有利于对齐，因为这样很容易有 8 个字节堆栈上的值是 8 字节对齐的。