a[i]==i[a]==*(i+a)==*(a+i)
在C语言中，如果我们要访问一个数组的某个下标对应的元素,通常的写法是a[i]。但从汇编的角度看，写成i[a]一点问题都没有。
下面通过代码给出证明。
o foo1.c
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned int a[] = {, , };
unsigned int n = sizeof (a) / sizeof (int); unsigned int sum = ;
for (unsigned int i = ; i < n; i++)
sum += a[i]; return sum;
}
o foo2.c
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned int a[] = {, , };
unsigned int n = sizeof (a) / sizeof (int); unsigned int sum = ;
for (unsigned int i = ; i < n; i++)
sum += i[a]; return sum;
}
o foo3.c
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned int a[] = {, , };
unsigned int n = sizeof (a) / sizeof (int); unsigned int sum = ;
for (unsigned int i = ; i < n; i++)
sum += *(i+a); return sum;
}
o 编译和运行
$ gcc -g -Wall -std=gnu99 -m32 -o foo1 foo1.c
$ gcc -g -Wall -std=gnu99 -m32 -o foo2 foo2.c
$ gcc -g -Wall -std=gnu99 -m32 -o foo3 foo3.c
$ ./foo1; echo $? $ ./foo2; echo $? $ ./foo3; echo $?
o 反汇编后diff
1) foo1.gdb.out
(gdb) disas /m main
Dump of assembler code for function main:
{
0x080483ed <+>: push ebp
0x080483ee <+>: mov ebp,esp
0x080483f0 <+>: sub esp,0x20 unsigned int a[] = {, , };
0x080483f3 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0xc],0x1
0x080483fa <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x8],0x2
0x08048401 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x4],0x3 unsigned int n = sizeof (a) / sizeof (int);
0x08048408 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x10],0x3 unsigned int sum = ;
0x0804840f <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x18],0x0 for (unsigned int i = ; i < n; i++)
0x08048416 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x14],0x0
0x0804841d <+>: jmp 0x804842d <main+>
0x08048429 <+>: add DWORD PTR [ebp-0x14],0x1
0x0804842d <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x14]
0x08048430 <+>: cmp eax,DWORD PTR [ebp-0x10]
0x08048433 <+>: jb 0x804841f <main+> sum += a[i];
0x0804841f <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x14]
0x08048422 <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp+eax*-0xc]
0x08048426 <+>: add DWORD PTR [ebp-0x18],eax return sum;
0x08048435 <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x18] }
0x08048438 <+>: leave
0x08048439 <+>: ret End of assembler dump.
2) foo2.gdb.out
(gdb) disas /m main
Dump of assembler code for function main:
{
0x080483ed <+>: push ebp
0x080483ee <+>: mov ebp,esp
0x080483f0 <+>: sub esp,0x20 unsigned int a[] = {, , };
0x080483f3 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0xc],0x1
0x080483fa <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x8],0x2
0x08048401 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x4],0x3 unsigned int n = sizeof (a) / sizeof (int);
0x08048408 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x10],0x3 unsigned int sum = ;
0x0804840f <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x18],0x0 for (unsigned int i = ; i < n; i++)
0x08048416 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x14],0x0
0x0804841d <+>: jmp 0x804842d <main+>
0x08048429 <+>: add DWORD PTR [ebp-0x14],0x1
0x0804842d <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x14]
0x08048430 <+>: cmp eax,DWORD PTR [ebp-0x10]
0x08048433 <+>: jb 0x804841f <main+> sum += i[a];
0x0804841f <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x14]
0x08048422 <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp+eax*-0xc]
0x08048426 <+>: add DWORD PTR [ebp-0x18],eax return sum;
0x08048435 <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x18] }
0x08048438 <+>: leave
0x08048439 <+>: ret End of assembler dump.
3) foo3.gdb.out
(gdb) disas /m main
Dump of assembler code for function main:
{
0x080483ed <+>: push ebp
0x080483ee <+>: mov ebp,esp
0x080483f0 <+>: sub esp,0x20 unsigned int a[] = {, , };
0x080483f3 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0xc],0x1
0x080483fa <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x8],0x2
0x08048401 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x4],0x3 unsigned int n = sizeof (a) / sizeof (int);
0x08048408 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x10],0x3 unsigned int sum = ;
0x0804840f <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x18],0x0 for (unsigned int i = ; i < n; i++)
0x08048416 <+>: mov DWORD PTR [ebp-0x14],0x0
0x0804841d <+>: jmp 0x8048437 <main+>
0x08048433 <+>: add DWORD PTR [ebp-0x14],0x1
0x08048437 <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x14]
0x0804843a <+>: cmp eax,DWORD PTR [ebp-0x10]
0x0804843d <+>: jb 0x804841f <main+> sum += *(i+a);
0x0804841f <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x14]
0x08048422 <+>: lea edx,[eax*+0x0]
0x08048429 <+>: lea eax,[ebp-0xc]
0x0804842c <+>: add eax,edx
0x0804842e <+>: mov eax,DWORD PTR [eax]
0x08048430 <+>: add DWORD PTR [ebp-0x18],eax return sum;
0x0804843f <+>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x18] }
0x08048442 <+>: leave
0x08048443 <+>: ret End of assembler dump.
4) a[i] v.s. i[a]
5) i[a] v.s. *(i+a)
结论： a[i]==i[a]==*(i+a)==*(a+i)
分析： 在编译器的眼里，数组名a不过是一段连续内存的首地址。获取某个元素a[i]不过是在a对应的首地址上做偏移，找到对应的内存地址后从中取出其中的内容即可。
PS： 我在面试别人的过程中，如果求职的工程师说他懂汇编，我一般会问这样的问题，"能否在C代码中使用i[a]去访问数组a的第i个元素？"。无论对方说能与不能，我都很乐意进一步问"为什么能/不能?"从而挖掘出其对汇编及编译过程的理解深度。 通常，优秀的程序员能回答得富有计算机思维（即使他判定为不能， 比如"我觉得不能，编译器应该不支持这种怪诞的用法..."），而那些机械的程序员一般会选择放弃思考为什么能/不能。
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