Об­ращаю твое вни­мание на одну деталь: с текущей статьи я перехо­жу на Visual Studio 2019. Пос­ледняя вер­сия датиру­ется 17 сен­тября и име­ет номер 16.7.5. Что­бы избе­жать воз­можных несос­тыковок, советую тебе тоже обно­вить «Сту­дию».

Идентификация структур

Струк­туры очень популяр­ны сре­ди прог­раммис­тов. Поз­воляя объ­еди­нить под одной кры­шей родс­твен­ные дан­ные, они дела­ют лис­тинг прог­раммы более наг­лядным и упро­щают его понима­ние. Соот­ветс­твен­но, иден­тифика­ция струк­тур при дизас­сем­бли­рова­нии облегча­ет ана­лиз кода. К велико­му сожале­нию иссле­дова­телей, струк­туры как таковые сущес­тву­ют толь­ко в исходном тек­сте прог­раммы и прак­тичес­ки пол­ностью «перема­лыва­ются» при ее ком­пиляции, ста­новясь неот­личимы­ми от обыч­ных, никак не свя­зан­ных друг с дру­гом перемен­ных.

Рас­смот­рим при­мер, демонс­три­рующий унич­тожение струк­тур на ста­дии ком­пиляции:

Ре­зуль­тат ком­пиляции это­го кода с помощью Visual Studio 2019 для плат­формы x64 дол­жен выг­лядеть так:

Сле­дующая коман­да копиру­ет одно вещес­твен­ное чис­ло, находя­щееся в млад­ших 32 битах источни­ка, — кон­стан­ту __real@40d33333 (смот­рим, чему она рав­на при объ­явле­нии в сек­ции rdаta: __real@40d33333 dd 6.5999999, в фор­мате float она будет рав­на 6.6) в млад­шие 32 бита при­емни­ка — 128-бит­ного регис­тра XMM1. Напом­ню, восемь регис­тров XMM0 — XMM7 были добав­лены в рас­ширение SSE и поэто­му впер­вые появи­лись в про­цес­соре Pentium III.

Да­лее с исполь­зовани­ем инс­трук­ции MOVUPS из рас­ширения SSE копиру­ются невыров­ненные кус­ки по 16 бит. Таким обра­зом, за раз копиру­ются сра­зу восемь сим­волов Unicode. Одна­ко количес­тво сим­волов в стро­ке впол­не может быть не крат­но вось­ми, поэто­му исполь­зует­ся имен­но эта инс­трук­ция — все осталь­ные инс­трук­ции из рас­ширения SSE опе­риру­ют с перемен­ными, выров­ненны­ми по 16-бит­ным гра­ницам памяти. В ином слу­чае они вызыва­ют исклю­чение.

Сле­дующая коман­да копиру­ет стро­го двой­ное сло­во из памяти в регистр (у нас это XMM3). Зна­чение, сох­ранен­ное в копиру­емой области памяти: 6.599999904632568, выров­нено по гра­нице 16 бит и на самом деле рав­но 6.6. В слу­чае копиро­вания из памяти в регистр (подоб­но нашему при­меру) обну­ляет­ся стар­шее двой­ное сло­во источни­ка.

Да­лее учет­верен­ное сло­во (64 бит) копиру­ется из регис­тра XMM3 рас­ширения SSE в регистр обще­го наз­начения R9, добав­ленный вмес­те с рас­ширени­ем x86-64. Ведь AMD64, по сути, пред­став­ляет собой такое же рас­ширение про­цес­сорной архи­тек­туры x86, как и SSE.

Инс­трук­ция shufps пос­редс­твом битовой мас­ки ком­биниру­ет и перес­тавля­ет дан­ные в 32-бит­ных ком­понен­тах XMM-регис­тра. Таким обра­зом, если пред­ста­вить 0E1h в бинар­ном виде, получим 11100001b. В соот­ветс­твии с этой мас­кой про­исхо­дит тран­сфор­мация всех четырех 32-бит­ных час­тей регис­тра XMM2.

Ком­пилятор сге­нери­ровал доволь­но вити­ева­тый код со мно­жес­твом команд из рас­ширения SSE. При этом он встро­ил фун­кцию func пря­мо в main!

А теперь заменим струк­туру пос­ледова­тель­ным объ­явле­нием тех же самых перемен­ных и рас­смот­рим при­мер, демонс­три­рующий сходс­тво струк­тур с обыч­ными локаль­ными перемен­ными.

И срав­ним резуль­тат ком­пиляции с пре­дыду­щим:

Без вызова допол­нитель­ных фун­кций и переда­чи парамет­ров дизас­сем­блер­ный лис­тинг замет­но сок­ратил­ся. Осталь­ной код остался иден­тичным пре­дыду­щему лис­тингу.