GCC编译C生成x86_64汇编混有32/64位指令的问题咨询

为什么汇编会混合32位和64位指令？ #

这是GCC的正常编译行为：

• C语言中int类型默认是32位，x86_64架构下用32位寄存器（%edi、%esi）和32位指令（movl）就能完整存储数据，还能缩短指令长度。
• 指针是64位，必须用64位寄存器（%rdx）和64位指令（movq）处理，因此会出现两种指令混合的情况。

修改%edi正常、%esi出错的原因 #

和16字节栈对齐无关，核心问题是栈布局被破坏导致数据覆盖：

• 原代码中movl %esi, -24(%rbp)是把32位的%esi存入栈上4字节的区间（-24(%rbp)到-20(%rbp)）。
• 若改成movq %rsi, -24(%rbp)，64位的%rsi会占用8字节（-24(%rbp)到-16(%rbp)），直接覆盖了原本存储第一个整数参数的-20(%rbp)位置。后续代码访问该位置时会读取到错误数据，最终触发段错误。
• 修改%edi时未触发问题，只是因为该位置后续没有被依赖的代码访问，属于侥幸正常运行，本质上同样破坏了栈布局。

正确的处理方式 #

如果想让GCC生成全64位指令处理整数，直接把C代码里的int类型改成long（x86_64下long为64位），再执行gcc -O0 -S my_C_code.c重新编译即可。此时GCC会自动使用%rdi、%rsi这类64位寄存器及对应指令，无需手动修改汇编代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dremond Williams