比较这两个代码:
void foo(int rows, int cols, int **ar)
{
printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
}
和
void foo(int rows, int cols, int ar[rows][cols])
{
printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
}
int main()
{
int ar[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
foo(3, 2, ar);
}
第一个foo，那里只有双指针，程序终止。第二个命令指定了尺寸，打印出正确的结果。为什么呢?是不是数组作为指针传递到函数反正?
根据汇编输出，两者都导致相同的结果。重点是计算从数组开始的偏移量。从装配中，第一个数字(1)存储在-32(%rbp)中，想要的结果(6)存储在-12(%rbp)中。因此，这两个集合都导致-32(%rbp) + 20的结果(经过计算)。
first的集合:
.text
.section .rodata
.LC0:
.string "%dn"
.text
.globl foo
.type foo, @function
foo:
endbr64
pushq %rbp #
movq %rsp, %rbp #,
subq $16, %rsp #,
movl %edi, -4(%rbp) # rows, rows
movl %esi, -8(%rbp) # cols, cols
movq %rdx, -16(%rbp) # ar, ar
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
movl -4(%rbp), %eax # rows, tmp92
cltq
salq $3, %rax #, _2
leaq -8(%rax), %rdx #, _3
movq -16(%rbp), %rax # ar, tmp93
addq %rdx, %rax # _3, _4
movq (%rax), %rdx # *_4, _5
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
movl -8(%rbp), %eax # cols, tmp94
cltq
salq $2, %rax #, _7
subq $4, %rax #, _8
addq %rdx, %rax # _5, _9
# FINAL ADDRESS RESOLUTION (IN REGISTER %rax) IS `-32(%rbp) + 20` (WHICH IS CORRECT ADDRESS OF NUMBER `6`)
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
movl (%rax), %eax # *_9, _10
movl %eax, %esi # _10,
leaq .LC0(%rip), %rdi #,
movl $0, %eax #,
call printf@PLT #
# b.c:6: }
nop
leave
ret
.size foo, .-foo
.globl main
.type main, @function
main:
endbr64
pushq %rbp #
movq %rsp, %rbp #,
subq $32, %rsp #,
# b.c:9: {
movq %fs:40, %rax # MEM[(<address-space-1> long unsigned int *)40B], tmp86
movq %rax, -8(%rbp) # tmp86, D.2350
xorl %eax, %eax # tmp86
# b.c:10: int ar[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
movl $1, -32(%rbp) #, ar[0][0]
movl $2, -28(%rbp) #, ar[0][1]
movl $3, -24(%rbp) #, ar[1][0]
movl $4, -20(%rbp) #, ar[1][1]
movl $5, -16(%rbp) #, ar[2][0]
movl $6, -12(%rbp) #, ar[2][1]
# b.c:11: foo(3, 2, ar);
leaq -32(%rbp), %rax #, tmp84
movq %rax, %rdx # tmp84,
movl $2, %esi #,
movl $3, %edi #,
call foo #
movl $0, %eax #, _10
# b.c:12: }
movq -8(%rbp), %rcx # D.2350, tmp87
subq %fs:40, %rcx # MEM[(<address-space-1> long unsigned int *)40B], tmp87
je .L4 #,
call __stack_chk_fail@PLT #
.L4:
leave
ret
第二个集合是:
.text
.section .rodata
.LC0:
.string "%dn"
.text
.globl foo
.type foo, @function
foo:
endbr64
pushq %rbp #
movq %rsp, %rbp #,
pushq %rbx #
subq $40, %rsp #,
movl %edi, -36(%rbp) # rows, rows
movl %esi, -40(%rbp) # cols, cols
movq %rdx, -48(%rbp) # ar, ar
# b.c:3: void foo(int rows, int cols, int ar[rows][cols])
movl -40(%rbp), %eax # cols, cols.0_6
movslq %eax, %rdx # cols.0_6, _1
subq $1, %rdx #, _2
# b.c:3: void foo(int rows, int cols, int ar[rows][cols])
movq %rdx, -24(%rbp) # _2, D.2346
movslq %eax, %rdx # cols.0_6, _4
movq %rdx, %rcx # _4, _5
movl $0, %ebx #, _5
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
movl -36(%rbp), %edx # rows, tmp99
subl $1, %edx #, _9
movslq %edx, %rdx # _9, _10
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
cltq
imulq %rdx, %rax # _10, _12
leaq 0(,%rax,4), %rdx #, _13
movq -48(%rbp), %rax # ar, tmp100
addq %rax, %rdx # tmp100, _14
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
movl -40(%rbp), %eax # cols, tmp101
subl $1, %eax #, _15
# b.c:5: printf("%dn", ar[rows - 1][cols - 1]);
cltq
movl (%rdx,%rax,4), %eax # (*_14)[_15], _16
# AGAIN, THE FINAL ADDRESS RESOLUTION (IN REGISTER %eax) IS -32(%rbp) + 20` (WHICH IS CORRECT ADDRESS OF NUMBER `6`)
movl %eax, %esi # _16,
leaq .LC0(%rip), %rdi #,
movl $0, %eax #,
call printf@PLT #
# b.c:6: }
nop
movq -8(%rbp), %rbx #,
leave
ret
.size foo, .-foo
.globl main
.type main, @function
main:
endbr64
pushq %rbp #
movq %rsp, %rbp #,
subq $32, %rsp #,
# b.c:9: {
movq %fs:40, %rax # MEM[(<address-space-1> long unsigned int *)40B], tmp86
movq %rax, -8(%rbp) # tmp86, D.2355
xorl %eax, %eax # tmp86
# b.c:10: int ar[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
movl $1, -32(%rbp) #, ar[0][0]
movl $2, -28(%rbp) #, ar[0][1]
movl $3, -24(%rbp) #, ar[1][0]
movl $4, -20(%rbp) #, ar[1][1]
movl $5, -16(%rbp) #, ar[2][0]
movl $6, -12(%rbp) #, ar[2][1]
# b.c:11: foo(3, 2, ar);
leaq -32(%rbp), %rax #, tmp84
movq %rax, %rdx # tmp84,
movl $2, %esi #,
movl $3, %edi #,
call foo #
movl $0, %eax #, _10
# b.c:12: }
movq -8(%rbp), %rcx # D.2355, tmp87
subq %fs:40, %rcx # MEM[(<address-space-1> long unsigned int *)40B], tmp87
je .L4 #,
call __stack_chk_fail@PLT #
.L4:
leave
ret
那么为什么两个程序集都使用相同的地址产生数字6，但是一个程序集终止，而另一个程序集打印呢?
已声明的数组
int ar[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
在表达式中用作函数参数的被转换为int ( * )[2]类型。int **和int ( * )[2]类型是不兼容的指针类型。因此，第一个函数调用是不正确的，函数将调用未定义的行为。
注意，在两个函数调用中传递的地址是相同的，它是数组的第一个元素的地址。
但是在第一个函数中，解引用指针ar[rows - 1]需要一个类型为int *的指针，而在这个内存中存储的是数组的第一个元素的值。
这是一个示范程序。
#include <stdio.h>
void foo(int rows, int cols, int **ar)
{
printf( "%pn", ( void * )ar[rows - 1] );
}
int main(void)
{
int ar[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
foo(3, 2, ( int ** )ar);
return 0;
}
它的输出可能看起来像
0x600000005
也就是说，在对指针ar解引用之后，数组的元素被解释为指针。因此，再对指针解引用一次将导致访问任意内存。
汇编代码的生成方式是根据存储在内存中的对象的类型来解释内存和值。同一内存地址的不同类型会产生不同的汇编代码。
int **ar:
<----------cols------------------->
+------+------+------+- ~ -+------+
,------>| int | int | int | | int |
+------+ ^ +------+ / +------+------+------+- ~ -+------+
|int** +------->| | int* +---' <----------cols------------------->
+------+ r +------+ +------+------+------+- ~ -+------+
o | int* +------------>| int | int | int | | int |
w +------+ +------+------+------+- ~ -+------+
s ~ ~ <----------cols------------------->
| +------+ +------+------+------+- ~ -+------+
| | int* +------------>| int | int | int | | int |
v +------* +------+------+------+- ~ -+------+
int (*ar)[cols]:
<----------cols------------------->
+-------------+ ^ +------+------+------+- ~ -+------+
|int(*)[cols] +--->| | int | int | int | | int |
+-------------+ r +------+------+------+- ~ -+------+
o | int | int | int | | int |
w +------+------+------+- ~ -+------+
s ~ ~ ~ ~ ~ ~
| +------+------+------+- ~ -+------+
| | int | int | int | | int |
v +------+------+------+- ~ -+------+