汇编语言中使用scanf获取双字符存入栈并打印的问题排查

问题 #

编写汇编程序时碰到这么个情况：
我要拿两个数字（按字符处理）存进栈里，之后逐个取出来打印。用scanf配"%c %c"的格式控制符读输入，但第二个字符总是读到换行符。
现在我是每次用subq $8, %rsp给每个字符分配栈空间，把栈地址分别传到%rsi和%rdx后调用scanf，但打印的时候只能输出第二个数字和换行符。我觉得分配的空间够，传的地址也对，但就是存不对内容，想知道怎么用scanf把字符正确存进栈里。

现有代码片段：

movq $scanf_c, %rdi
subq $8, %rsp
movq %rsp, %rsi
subq $8, %rsp
movq %rsp, %rdx
call scanf

解决方案 #

问题根因 #

你现在的问题主要出在两个地方：

1. 栈地址传递顺序搞反了：栈是向下增长的，第一次subq $8, %rsp得到的地址比第二次的要高（更靠近栈顶），但scanf的参数顺序是%rsi对应格式串里第一个%c，%rdx对应第二个%c，你现在把低地址传给了第二个%c，等于把两个字符的存储位置弄反了。
2. 虽然单个字符只需要1字节，你分配8字节完全没问题，但后续打印如果没正确取单个字节，也会输出垃圾数据。

修改后的代码示例 #

; 一次性分配16字节栈空间（满足栈对齐要求，同时存两个字符）
subq $16, %rsp
; 第一个%c的存储地址：当前rsp（较高地址），传给rsi
movq %rsp, %rsi
; 第二个%c的存储地址：rsp+1（连续的下一个字节），传给rdx
leaq 1(%rsp), %rdx
; 加载格式串地址到rdi
movq $scanf_c, %rdi
call scanf

; 打印测试（假设printf_c是"%c %c\n"）
movq $printf_c, %rdi
; 取出第一个字符（用movb读单个字节）
movb (%rsp), %sil
; 取出第二个字符
movb 1(%rsp), %dl
call printf

; 释放栈空间
addq $16, %rsp

关键注意点 #

• 栈是向下增长的，所以先分配的地址对应第一个输入字符，第二个字符直接存在下一个字节就行，没必要每次减8浪费空间。
• 如果非要坚持每次减8的方式，那得把第一次减8后的地址传给%rdx，第二次减8后的传给%rsi，但这种方式会浪费栈空间，不推荐。
• 打印的时候一定要用movb读取单个字节，别用movq，不然会把后面的7字节垃圾数据也读进去，导致输出异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TBY