《C++反汇编与逆向分析》学习

第四章 观察各种表达式的求值过程

4.1、算数运算和赋值

4.1.1 各种算术运算的工作形式

1. 加法
   加法运算对应的汇编语言是ADD。
   但在实际运用中编译器会考虑转化效率，优化代码。
   优化方案有：常量传播，常量折叠。
   常量传播：将编译期间可计算出结果的变量转换成变量，这样就减少了变量的使用。

   例如：

   int n=1;
   printf("%d",n);
   //变量n在编译期间就可以计算出结果，因此，在程序中在引用n的地方会直接使用常量1代替
   printf("%d",1);

   常量折叠：当出现多个常量进行计算，且编译器可以在编译期间计算出结构时，源码中的所有的常量计算都将被计算结果代替。

   int n =5+3*4+1;
   printf("%d",n);
   //当多个常量进行运算时，编译器会在编译期间计算出结果，源码中的所有的常量计算都会被计算结果替代
   int n =18;
   printf("%d",n);
   //在因为n是个常量，编译时会产生常量传播
   printf("%d",18);

2. 减法
   减法运算对应的汇编指令SUB
   减法操作一般通过补码的方式将减法转变位加法。当加数为负数时，执行的并非为加法而是减法

   ;n1=n1-100
   mov edx,[ebp-4]
   sub edx,64h
   mov [ebp-4],edx

3. 乘法
   乘法运算对应的汇编指令分为有符号imul和无符号mul
   由于乘法指令执行周期较长，编译器在编译期间会先尝试将其转化成加法，或使用位移等周期较短的指令。
   有符号数乘以常量值，且常量非2的时，会直接使用有符号数乘法imul指令或者左移加减进行优化。

   当常量为2的幂时，编译器会采用执行周期较短的左移运算代替乘法指令

   ;n1*15 变量乘常量（常量值非2的幂
   imul edx,[ebp-4],0Fh 		;edx=n1*15
   ;n1*16 变量乘常量（常量值为2的幂
   shl eax,4
   ;n2*4+5 混合运算
   lea edx,ds:5[ecx*4]			;lea指令是取内存地址index，'ds:[index]'表示index地址上的数据
   ;n1*n2 变量相乘
   mov eax [ebp-4]
   imul eax,[ebp-8]

4. 除法
   除法运算对应的指令分为有符号的idiv和无符号div
   除法指令执行周期长，效率低，编译器会先想办法转化为其他指令代替
   a、除数为无符号2的幂

   ;(unsigned)n/4
   shr eax,4		;eax=eax>>4

   b、除数为无符号非2的幂(上)

   ;(unsigned)n/3
   mov eax,0AAAAAAABH			;eax=M
   mul dword ptr [esp+4]		;无符号乘法 (edx*16+eax)*n	
   shr edx,1					;无符号右移	edx=n*M>>32>>1