如何从汇编代码推导struct成员类型并补全对应C代码的三目运算

1. 先确定结构体大小和数组寻址规则 #

给定的汇编代码中，首先计算matrixtotest[i][j]的地址偏移：

• 偏移计算过程：3*i <<5 + 3*j*8 = 96*i +24*j
• 二维数组的地址公式为：基地址 + i * N * sizeof(struct mat) + j * sizeof(struct mat)
• 对比系数可得：sizeof(struct mat) = 24，N=4（因为96=24*4）

2. 推导struct各成员的类型 #

我们已知rdx + 计算得到的偏移就是&matrixtotest[i][j]，根据汇编中对不同偏移的访问指令可以直接推导出成员类型：

• 偏移0对应成员a：汇编指令movzwl (%rdx), %edx表示将偏移0处的2字节无符号数零扩展为4字节int，因此typeA为unsigned short（uint16_t）
• 偏移2对应成员b：汇编指令cmpb $10, 2(%rdx)表示对偏移2处的1字节数据做比较，因此typeB为char（uint8_t/int8_t）
• 偏移8对应成员c：汇编指令movq 8(%rdx), %rax表示读取偏移8处的8字节数据，因此typeC为long（int64_t）

  注：偏移3到7是结构体内存对齐产生的填充字节，没有实际存储成员

• 偏移16对应成员d：汇编指令movl 16(%rdx),%eax表示读取偏移16处的4字节int数据，因此typeD为int（int32_t）

  注：偏移20到23是结构体对齐到24字节产生的填充字节

3. 推导randFunc的返回表达式 #

汇编的分支逻辑对应C代码的三目运算符__1__ ? __2__ : __3__：

• __1__是分支判断条件：cmpb $10, 2(%rdx) + jg .L5 表示当matrixtotest[i][j].b > 10时跳转到.L5分支，因此__1__为matrixtotest[i][j].b > 10
• __2__是条件为真的返回值：.L5分支直接返回偏移16处的成员d，因此__2__为matrixtotest[i][j].d
• __3__是条件为假的返回值：非跳转分支逻辑为c - a（先读c到rax，再读a到edx，做减法后返回结果），因此__3__为matrixtotest[i][j].c - matrixtotest[i][j].a

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Megan Darcy