函数的本质（二）程序调试使用汇编语言

程序调试除了使用断点和调试器之外，还可以使用汇编语言进行调试。

在调试之前，需要先将程序编译成汇编语言。可以在 Xcode 的 Build Settings 中设置编译选项，将 Optimization Level 设置为 "None"，并将 Debug Information Format 设置为 "DWARF with dSYM File"。

编译完成后，可以在终端中使用以下命令查看汇编代码：

xcrun llvm-dis <executable-path>

其中<executable-path>是可执行文件的路径。

例如，要查看 test 函数的汇编代码，可以在终端中执行以下命令：

xcrun llvm-dis test

汇编代码中，每条指令都对应一个汇编指令。汇编指令的格式一般为：

<label>:<instruction> <operands>

其中：

• <label>是指令的标签，可以用来引用指令。
• <instruction>是指令的名称，表示要执行的操作。
• <operands>是指令的操作数，表示要操作的数据。

汇编代码中的指令可以分为以下几类：

• 数据移动指令：用于在寄存器、内存和栈之间移动数据。
• 算术运算指令：用于执行加、减、乘、除等算术运算。
• 逻辑运算指令：用于执行与、或、非等逻辑运算。
• 比较指令：用于比较两个数据的值。
• 跳转指令：用于控制程序流程。

下面是 test 函数汇编代码的一部分：

_test:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movq    %rdi, -8(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    movl    $0, -20(%rbp)
.LBB0_1:
    cmpl    $10, -20(%rbp)
    jle     .LBE0_1
    movl    -20(%rbp), %eax
    leave
    ret
.LBE0_1:
    movl    -8(%rbp), %eax
    imul    -16(%rbp), %eax
    addl    %eax, -20(%rbp)
    jmp     .LBB0_1

这段汇编代码实现了一个循环，循环体中对 -20(%rbp) 寄存器中的值进行自增，直到其值大于 10。然后，函数返回 -8(%rbp) 寄存器中的值，即循环中最后一个自增值。

在汇编语言中，寄存器用于存储临时数据。其中，%rbp 寄存器是基址指针，用于访问栈帧。%rsp 寄存器是栈指针，用于指向栈顶。%rdi 和 %rsi 寄存器是函数调用时传入的参数。

通过汇编语言进行调试，可以深入了解程序的执行过程，发现难以通过断点和调试器发现的错误。但是，汇编语言的学习曲线比较陡峭，需要一定的时间和精力来掌握。