从汇编上理解C中main函数argc argv参数

一直没探究一下argc和argv的原理，这次记录一下

使用macOS 10.15 SDK GCC 64位测试

来一段简单的C++程序

为了尽可能的调用argc、argv，设计下列代码

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int main(int argc, char const *argv[])
{
	int total_params = argc + 1;
	for (int i = 0; i < argc; ++i)
	{
		const char * arr = argv[i];
	}
	return total_params;
}

反汇编

使用g++ -O0 -fverbose-asm -S进行反汇编

参数说明：

• -O0取消优化
• -fverbose-asm使用C++变量名为汇编变量，不重命名
• -S只输出汇编文件

以下以一段汇编，加执行完汇编后的栈情况进行演示

pushq	%rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset %rbp, -16
movq	%rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register %rbp

此时将%rsp导入%rbp，原有%rbp导入栈

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int total_params = argc + 1;

movl	$0, -4(%rbp)
movl	%edi, -8(%rbp)
movq	%rsi, -16(%rbp)
movl	-8(%rbp), %edi
addl	$1, %edi
movl	%edi, -20(%rbp)

• -4(%rbp)为什么置0？（待解决）
• 电脑为64位，故基地址为8字节

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for (int i = 0; i < argc; ++i)
{
  const char * arr = argv[i];
}

LBB0_1: #i<argc                                ## =>This Inner Loop Header: Depth=1
movl	-24(%rbp), %eax
cmpl	-8(%rbp), %eax
jge	LBB0_4
## %bb.2: const char * arr = argv[i];   ##   in Loop: Header=BB0_1 Depth=1
movq	-16(%rbp), %rax
movslq	-24(%rbp), %rcx # rcx为i的值，即偏移量,一个双字符号扩展后送到一个四字地址
movq	(%rax,%rcx,8), %rax # 取出argv[i]的地址
movq	%rax, -32(%rbp)
## %bb.3: i++                           ##   in Loop: Header=BB0_1 Depth=1
movl	-24(%rbp), %eax
addl	$1, %eax
movl	%eax, -24(%rbp)
jmp	LBB0_1
LBB0_4:
movl	-20(%rbp), %eax
popq	%rbp
retq
.cfi_endproc

• char*为地址指针，64位系统下的char*指针为64位，8字节

总结

在macOS 64位下，

int argc的值保存在%edi上，之后转移到%rbp-8的地址上

char** argv的值基地址保存在%rsi上，之后转移到%rbp-16的地址上，argv数组中的地址指针（char*）以一个数组的形式保存，地址为(%rsi,%rcx,8)（8为64位系统下，32系统下位4）

附录

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