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“哇塞,，怎么可能這么簡單,！” 當(dāng)C語言老頭兒還是小伙子的時(shí)候，第一次見到了匯編,，發(fā)出了這么一聲感慨,。 在C語言看來，這匯編的指令實(shí)在是太簡單了,，簡單到了令人發(fā)指的地步,，只有這么幾類指令： 數(shù)據(jù)傳輸類： 就是把數(shù)據(jù)從一個(gè)位置復(fù)制到另外一個(gè)位置，比如從內(nèi)存到寄存器,，或者從寄存器到內(nèi)存,， 或者從寄存器到寄存器。 算術(shù)和邏輯運(yùn)算類： 無非就是加減乘除,，AND, OR, 左移,，右移 控制類： 比較兩個(gè)值，跳轉(zhuǎn)到某一個(gè)位置,。 匯編老頭兒非常地驕傲,， 他經(jīng)常囂張地說：“別看我的指令這么簡單，但是配合我的寄存器和內(nèi)存,， 卻能完成你們這些所謂的高級語言的所有功能,！” 這寄存器是什么鬼？ C語言腦海中只有內(nèi)存和指針,，根本就沒有什么寄存器的概念,， 實(shí)際上，這是屬于CPU阿甘的,，容量有限,，但是速度超級快的存儲(chǔ)部件。 32位CPU寄存器 圖片來源：http:///cpu-registers/ 數(shù)組 C看著匯編這單薄的小身板,，想到自己那優(yōu)雅的if , 漂亮的while, for ,，還有那極為重要的函數(shù)調(diào)用，心里不由得泛起嘀咕：我的程序怎么可能被編譯成這么簡單的匯編,？ 雖然心里有點(diǎn)瞧不上,，但C小伙還是挺恭敬的：“前輩，在我這里有個(gè)數(shù)組的概念,，編譯成匯編是什么樣？” int num[10],； num[0] = 100; num[1] = 200; 除了機(jī)器語言,，那就屬匯編最老，連C語言的第一個(gè)編譯器都是用匯編寫的,，當(dāng)之無愧的前輩,。 匯編老頭兒沒想到C小伙兒連這個(gè)問題都沒弄清楚,，說道：“我這里只認(rèn)寄存器和內(nèi)存，你這所謂數(shù)組,，就是內(nèi)存的一段連續(xù)的空間嘛,，我只要知道開始地址就可以了?！?/span> C小伙兒一看,，好家伙，連變量名num都不要了,。 不過說得也是,， 匯編老頭只要記住初始地址，順著地址就能找到所有東西,。 “咦,，這個(gè)什么0x000083d0不就相當(dāng)于我的指針么？ ” “是啊,，不過在我這里,，都是地址，忘掉指針吧,！” 條件分支 C小伙又想到了自己的if else,，在匯編中該怎么處理？ 匯編老頭兒說：“你們這些高級語言啊,，就愛搞復(fù)雜化,，怎么不用goto呢？” C小伙說：“goto 被迪杰斯特拉認(rèn)為是有害的,，會(huì)破壞結(jié)構(gòu)化,，不建議使用！” “唉,，簡單就是美,，你們這些高級語言懂不了，我這里很簡單,，就是比較和跳轉(zhuǎn)指令,，從一個(gè)地方跳到另外一個(gè)地方執(zhí)行就行了?！?/span> 匯編老頭兒一遍感慨,，一遍寫道： 我們假設(shè) %eax 寄存器保存的是y的值, %edx 寄存器保存的是x的值。 （碼農(nóng)翻身注：這個(gè)例子來源于《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》） C小伙兒看了半天,，終于搞明白了這段匯編程序的含義,，這所謂的jge也就是做一個(gè)判斷，然后跳轉(zhuǎn)到特定位置去執(zhí)行，就像是if 和 goto 的結(jié)合,。 匯編老頭兒看到C小伙兒懂了,， 問道：“你想想你的while 循環(huán)，for 循環(huán),，是不是if 和 goto 的包裝而已,？” C小伙兒想了一會(huì)：“確實(shí)是這樣！” “這不就結(jié)了,，我的匯編看起來簡單,，但是卻能表達(dá)你所有的流程控制語句，不管什么if else, while, for ,，switch ,，對吧？” C小伙兒覺得匯編老頭兒說的都是歪理：“這goto是簡單,，可是程序讀起來就非常復(fù)雜了?。 ?/span> 匯編老頭兒說：“你算是說道了點(diǎn)子上,，所謂高級語言,，主要是方便人類的編寫和閱讀的，是為了提升人類的效率,。 在我這里,，主要是讓CPU阿甘執(zhí)行的，那傻小子,，速度飛快,，什么也不懂，你只要告訴它指令就行,，越簡單越好,。” 沒想到CPU阿甘聽到了對它的嘲諷,，不滿地說：“老伙計(jì),，又在背后說我的壞話，我執(zhí)行了億萬條指令以后,，早就悟出了程序的局部性原理,，這你懂不懂？” （碼農(nóng)翻身注：詳情參見《CPU阿甘》） 函數(shù)調(diào)用 C小伙看到不能難倒匯編老頭兒,，想到了自己可以定義函數(shù),，精神一振，問道：“函數(shù)調(diào)用你怎么處理??？” 看看,，這funcA調(diào)用funcB, funcB又調(diào)用funcC,，函數(shù)嵌套調(diào)用,，你那簡單的指令能處理？ C小伙兒心里暗想,。 匯編老頭兒不慌不忙：“你可算是問了一個(gè)有價(jià)值的問題,，不過這也難不倒我，我需要內(nèi)存配合一下就行了,?！?/span> “看到里邊的棧幀沒有，每個(gè)棧幀都表示一個(gè)函數(shù)的調(diào)用,！” “那這棧幀中有什么東西,？” C小伙兒問道。 “細(xì)節(jié)太復(fù)雜,，給你畫個(gè)示意圖看看吧,！” “不對啊，你這棧幀中有輸入?yún)?shù),，有返回值,，可是沒有函數(shù)代碼啊,？代碼去哪兒了,？” “真是幼稚！ 這是運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中對函數(shù)的表達(dá),，那代碼肯定是在代碼段啊,。” 匯編老頭兒嘲諷道,。 代碼段的指令不斷被CPU阿甘執(zhí)行,，遇到函數(shù)調(diào)用，就建立新的棧幀,，函數(shù)調(diào)用結(jié)束,，棧幀就會(huì)銷毀，廢棄,。然后返回上一個(gè)棧幀,。 C小伙兒意識(shí)到自己犯了一個(gè)大錯(cuò)誤，他老是想著代碼的靜態(tài)結(jié)構(gòu),，而忽略了運(yùn)行時(shí)的表示,。 編程語言的巔峰 他急于挽回面子，趕緊給C++打電話求援：“兄弟,，快過來,，治一下這個(gè)匯編老頭兒！” C++了解了事情的經(jīng)過，說道：“兄弟,，不行啊,，別看我有class， 但是最終我也得變成過程化的程序,，翻譯成匯編,，和你是一樣一樣的?！?/span> （碼農(nóng)翻身注： 參見《面向?qū)ο笫ソ?jīng)》） “那Python呢,， Java 呢？” C小伙兒有點(diǎn)氣急敗壞,。 “他們更不行了,，是虛擬機(jī)中的語言，他們連匯編老頭兒的面兒都見不著,，再說那虛擬機(jī)也是用你老兄C語言寫的?。 ?/span> C小伙呆住了,，可不是,，自己是很多系統(tǒng)級軟件和編程語言的基礎(chǔ)，已經(jīng)非常貼近硬件了,，自己治不了匯編老頭兒,，別人肯定也不行啊。 C小伙兒又想到了應(yīng)用層那復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯,，他們都是由Python,Java, JavaScript等高級語言編寫的,，還用到了什么OOD，設(shè)計(jì)模式,，函數(shù)式,，響應(yīng)式編程...... 但是它們都是一層層的抽象，幫助程序員更好地編寫程序,，在最底層,，還是匯編啊。 他嘆了一口氣,，對匯編老頭說：“前輩,，我服了，您可真是編程語言的巔峰啊,?！?/span> “不敢當(dāng)，還有一個(gè)語言比我更厲害,！” “是誰,？” “機(jī)器語言,！ 只有0和1！不信你看看這程序員專屬的鍵盤,?！?/span> |
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