面试题

今天同事问了关于const 值被更改的问题，这个问题在面试中也会经常被问到，所以专门写篇博客总结下。

代码如下

输出结果：a:10 p:20

简单分析：

其实针对该问题，原因比较简单，在printf调用中，由于a是常量，编译器做了优化，将a的值直接替换为10，所以在后续对a的内存位置进行更改为20时，并未对printf的a参数影响。当然，同事并未相信我的分析，我只能调用汇编后的代码进行分析。

深度分析：

1. 生成汇编代码：

g++ -S test.cpp   # 输出的汇编代码位于test.s中

2. 汇编代码如下：

根据第26行，验证了我上述的分析，此时同事想让我讲下整个汇编代码的逻辑（我心里暗喜，刚好最近在上@林士鼎 的课程，顺便复习下）
3. 函数调用的知识
理解函数调用栈，有几个概念需要事先明确：
a. 栈的增长方式由高到低（大学课本里早就会背了，但是要真正理解）
b. 参数传递方式：寄存器 + 栈
c. %rsp : 栈头指针 ， push pop会更改对应的指针值
d. %rbp : 帧指针， 这个概念非常重要，当前函数的栈的起始位置，
使用%rbp + offset访问局部变量及传递的参数，下面这张图是@林士鼎 老师的课件中某个图

4. 汇编分析：

main:
.LFB2:
pushq %rbp    # 将原来的帧指针保存
.LCFI0:
movq %rsp, %rbp   # 将当前%rsp 保存至%rbp, 当前帧
.LCFI1:
subq $32, %rsp   # 将栈下移32Bytes, 这32字节保存了main的参数和main中局部变量
.LCFI2:
movl %edi, -4(%rbp)   # 取 argc的值
movq %rsi, -16(%rbp)    # 取argv的值， 为何会占12Bytes呢？ 后续分析
movl $10, -20(%rbp)    # 将10赋值给a
leaq -20(%rbp), %rax   #取a的地址到%rax
movq %rax, -32(%rbp)     #将a的地址赋值给p(int *), 32的偏移有待分析
movq -32(%rbp), %rax    # 去p的值到%rax
movl $20, (%rax)     # 对*p赋值
movq -32(%rbp), %rax
movl (%rax), %edx   #这两步相当于*p，同时将其赋值到寄存器作为printf的参数
movl $10, %esi     #传递10参数（其实是a）
movl $.LC0, %edi    # "a:%d p:%d\n"
movl $0, %eax   #这个作用稍后分析
call printf
movl $0, %eax  #main函数的返回值
leave
ret

变量在栈的位置分布情况：

5. 其他问题分析：

a. 为何argv 和 p在栈的位置偏移异常，这里主要是因为argc 和a 的大小为4Bytes,  而系统是64Bits， 所以存在8Bytes对齐，
这里可以验证，在a后面单独声明一个b变量，发现其在栈的空间刚好为间隙的位置

b.  movl $0, %eax   这句话的作用：当对于变参的参数传递时，%eax标示的使用vector register的数目（可以向printf传递float类型参数进行验证）

参考资料：

1. http://stackoverflow.com/questions/6212665/why-is-eax-zeroed-before-a-call-to-printf

2. http://yaronspace.cn/blog/archives/1347