C语言 使用 IMUL 指令将数组中的值相乘会产生不正确的值

Question

我正在学习ASM语言并在Ubuntu Eclipse C++上尝试IMUL功能，但由于某种原因，我似乎无法从我的代码中获得所需的输出。

必填：

将整数数组的负元素int_array乘以指定的整数 inum

这是我上面的代码：

C 代码：

#include <stdio.h>
extern void multiply_function();
// Variables
int iaver, inum;
int int_ar[10] = {1,2,3,4,-9,6,7,8,9,10};
int main()
{
inum = 2;
multiply_function();    
for(int i=0; i<10; i++){
printf("%d ",int_ar[i]);
}
}

ASM 代码：

extern int_ar
extern inum
global multiply_function
multiply_function:
enter 0,0
mov ecx, 10
mov eax, inum
multiply_loop:
cmp [int_ar +ecx*4-4], dword 0 
jg .ifpositive 
mov ebx, [int_ar +ecx*4-4]
imul ebx
cdq
mov [int_ar +ecx*4-4], eax
loop multiply_loop
leave
ret
.ifpositive:
loop multiply_loop
leave
ret

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问题所在

对于一个数组：{1,2,3,4,-9,6,7,8,9,10}和inum，我得到输出{1,2,3,4,-1210688460,6,7,8,9,10}，它暗示发生了某种溢出。

关于 x86 汇编语言中的 IMUL 功能的工作方式，我是否遗漏或理解错误？

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预期输出

我期望的输出是{1,2,3,4,-18,6,7,8,9,10}

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我的思考过程

我对上述任务的思考过程：

1)查找数组中的哪些数组元素是负的，对于找到的每个正元素，什么都不做，继续循环到下一个元素

cmp [int_ar +ecx*4-4], dword 0 
jg .ifpositive 
.ifpositive:
loop multiply_loop
leave
ret

2) 找到负元素后，将其值移动到寄存器 EBX 中，该寄存器将在 IMUL SRC 函数中用作 SRC。然后将寄存器 EAX 扩展到 EAX-EDX，其中结果存储在：

mov ebx, [int_ar +ecx*4-4]
imul ebx
cdq

3) 使用 MOV 将结果移动到数组的负元素中：

mov [int_ar +ecx*4-4], eax

4)循环到下一个数组元素并重复上述1)-3)

Answer 1

值不正确的原因

如果我们忽略低效率和不必要的代码并处理真正的问题，那么它归结为以下指令：

mov eax, inum

什么是inum？您在C中创建并初始化了一个名为inum的全局变量：

int iaver, inum;
[snip]
inum = 2;

作为变量inum本质上是包含int(32 位值)的内存位置的标签。在程序集代码中，需要将inum视为指向值的指针，而不是值本身。在汇编代码中，您需要更改：

mov eax, inum

自：

mov eax, [inum]

您的版本的作用是将inum的地址移动到EAX中。您的代码最终将变量的地址乘以数组中的负数。这会导致您看到的错误值。方括号inum告诉汇编程序您希望inum视为内存操作数，并且您希望将 32 位值移动到EAX中inum。

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调用约定

您似乎正在创建一个 32 位程序并在 32 位 Ubuntu 上运行它。我可以通过返回 -1210688460 的错误值来推断 32 位 Linux 的可能性。-1210688460 = 0xB7D65C34除以 -9，得到 804A06C。32 位 Linux 上的程序通常从 0x8048000 开始加载

无论是在 32 位 Linux 还是 64 位 Linux 上运行，与 32 位 C/C++ 程序链接的汇编代码都需要遵守CDECL调用约定：

中环

cdecl(代表 C 声明)是一种源自 C 编程语言的调用约定，许多 C 编译器将其用于 x86 体系结构。1 在 cdeccl 中，子例程参数在堆栈上传递。整数值和内存地址在 EAX 寄存器中返回，浮点值在 ST0 x87 寄存器中返回。寄存器 EAX、ECX 和 EDX 由调用方保存，其余寄存器由被叫方保存。x87 浮点寄存器 调用新函数时，ST0 到 ST7 必须为空(弹出或释放)，退出函数时 ST1 到 ST7 必须为空。ST0 在未用于返回值时也必须为空。

您的代码破坏了EAX，EBX，ECX和EDX。您可以自由销毁EAX，ECX和EDX的内容，但必须保留EBX。如果不这样做，可能会导致调用函数的C代码出现问题。在你做完enter 0,0指令后，你可以push ebx，在每个leave指令之前，你可以做pop ebx

如果要使用-O1、-O2或-O3GCC编译器选项来启用优化，则程序可能无法按预期工作或完全崩溃。