编译器设计原理实验报告2

1.1 如果在命令行下执行 gcc -DNEG -E sample.c -o sample.i 生成的 sample.i 与之前的有何区别?

• -D定义了NEG变量，因此在预处理时，M将被替换为-4，而不加-DNEG，M将赋值为4。

1.2 请对比 sample-32.s 和 sample.s ，找出它们的区别，并上网检索给出产生这些区别的原因。如:

pushq 和 pushl

• pushl与pushq的区别在于操作的位数不同，具体来说pushl压入一个双字的长度即32位，而pushq压入一个四字的长度即64位。在32位系统中，ebp为32位，而在64位系统中，rbp为64位。

补充:

• pushb：压入一个 byte（8 位）
• pushw：压入一个 word（16 位）
• pushl：压入一个 long（32 位）
• pushq：压入一个 quadword（64 位）

rsp 和 esp

• 他们都是栈顶指针
• esp为32位栈顶指针
• rsp为64位栈顶指针

1.3 你可以用 clang 替换 gcc ，重复上面的各步，比较使用 clang 和 gcc 分别输出的结果有何异同。【本题可选】

• GCC的输出如下：

  点击查看GCC生成的sample.s

  1
      .file  "sample.c"
  2
      .text
  3
      .globl  main
  4
      .type  main, @function
  5
  main:
  6
  .LFB0:
  7
      .cfi_startproc
  8
      pushq  %rbp
  9
      .cfi_def_cfa_offset 16
  10
      .cfi_offset 6, -16
  11
      movq  %rsp, %rbp
  12
      .cfi_def_cfa_register 6
  13
      movl  $4, -4(%rbp)
  14
      cmpl  $0, -4(%rbp)
  15
      je  .L2
  16
      addl  $4, -4(%rbp)
  17
      jmp  .L3
  18
  .L2:
  19
      sall  $2, -4(%rbp)
  20
  .L3:
  21
      movl  $0, %eax
  22
      popq  %rbp
  23
      .cfi_def_cfa 7, 8
  24
      ret
  25
      .cfi_endproc
  26
  .LFE0:
  27
      .size  main, .-main
  28
      .ident  "GCC: (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0"
  29
      .section  .note.GNU-stack,"",@progbits

• clang的输出如下：

  点击查看clang生成的sample-clang.s

  1
      .text
  2
      .file  "sample.c"
  3
      .globl  main                    # -- Begin function main
  4
      .p2align  4, 0x90
  5
      .type  main,@function
  6
  main:                                   # @main
  7
      .cfi_startproc
  8
  # %bb.0:
  9
      pushq  %rbp
  10
      .cfi_def_cfa_offset 16
  11
      .cfi_offset %rbp, -16
  12
      movq  %rsp, %rbp
  13
      .cfi_def_cfa_register %rbp
  14
      movl  $0, -4(%rbp)
  15
      movl  $4, -8(%rbp)
  16
      cmpl  $0, -8(%rbp)
  17
      je  .LBB0_2
  18
  # %bb.1:
  19
      movl  -8(%rbp), %eax
  20
      addl  $4, %eax
  21
      movl  %eax, -8(%rbp)
  22
      jmp  .LBB0_3
  23
  .LBB0_2:
  24
      movl  -8(%rbp), %eax
  25
      shll  $2, %eax
  26
      movl  %eax, -8(%rbp)
  27
  .LBB0_3:
  28
      xorl  %eax, %eax
  29
      popq  %rbp
  30
      retq
  31
  .Lfunc_end0:
  32
      .size  main, .Lfunc_end0-main
  33
      .cfi_endproc
  34
                                          # -- End function
  35
  
  36
      .ident  "clang version 6.0.0-1ubuntu2 (tags/RELEASE_600/final)"
  37
      .section  ".note.GNU-stack","",@progbits