使用 GCC 生成可读的程序集？
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【中文标题】使用 GCC 生成可读的程序集？【英文标题】：Using GCC to produce readable assembly? 【发布时间】：2010-11-20 08:46:41 【问题描述】：我想知道如何在我的 C 源文件中使用 GCC 来转储机器代码的助记符版本，以便我可以看到我的代码被编译成什么。你可以使用 Java 来做到这一点，但我无法找到使用 GCC 的方法。
我正在尝试在汇编中重写一个 C 方法，看看 GCC 是如何做到的，这将是一个很大的帮助。
【问题讨论】：
请注意，“字节码”通常是指 VM 使用的代码，例如 JVM 或 .NET 的 CLR。 GCC 的输出最好称为“机器代码”、“机器语言”或“汇编语言” 我使用 Godbolt 添加了一个答案，因为它是一个非常强大的工具，可以快速试验不同选项对代码生成的影响。 ***.com/a/19083877/995714 有关使 asm 输出具有人类可读性的更多提示，另请参阅：How to remove “noise” from GCC/clang assembly output? 在这里回答：***.com/questions/137038/… 使用 gcc（或 g++）的 -S 选项。 【参考方案1】：如果您使用调试符号进行编译（将 -g 添加到您的 GCC 命令行，即使您还使用 -O31），
您可以使用objdump -S 生成与 C 源代码交错的更具可读性的反汇编代码。
>objdump --help
[...]
-S, --source Intermix source code with disassembly
-l, --line-numbers Include line numbers and filenames in output
objdump -drwC -Mintel 不错：
-r 在重定位时显示符号名称（因此您会在下面的 call 指令中看到 puts）
-R 显示动态链接重定位/符号名称（对共享库有用）
-C 对 C++ 符号名称进行解码
-w 是“宽”模式：它不对机器代码字节进行换行
-Mintel：使用 GAS/binutils 类似 MASM 的 .intel_syntax noprefix 语法而不是 AT&T
-S：将源代码行与反汇编交错。
您可以在~/.bashrc 中添加类似alias disas="objdump -drwCS -Mintel" 的内容。如果不在 x86 上，或者如果您喜欢 AT&T 语法，请省略 -Mintel。
例子：
> gcc -g -c test.c
> objdump -d -M intel -S test.o
test.o: file format elf32-i386
Disassembly of section .text:
00000000 <main>:
#include <stdio.h>
int main(void)
0: 55 push ebp
1: 89 e5 mov ebp,esp
3: 83 e4 f0 and esp,0xfffffff0
6: 83 ec 10 sub esp,0x10
puts("test");
9: c7 04 24 00 00 00 00 mov DWORD PTR [esp],0x0
10: e8 fc ff ff ff call 11 <main+0x11>
return 0;
15: b8 00 00 00 00 mov eax,0x0
1a: c9 leave
1b: c3 ret
请注意，这不是使用-r，因此call rel32=-4 没有使用puts 符号名称进行注释。并且看起来像一个损坏的call，它跳到 main 中的调用指令的中间。请记住，调用编码中的rel32 位移只是一个占位符，直到链接器填充一个真正的偏移量（在这种情况下是一个 PLT 存根，除非您静态链接 libc）。
脚注 1：交错源代码可能很混乱，对优化构建没有多大帮助；为此，请考虑https://godbolt.org/ 或其他可视化哪些指令与哪些源代码行相关的方法。在优化的代码中有not always a single source line that accounts for an instruction，但调试信息会为每条asm指令选择一个源代码行。
【讨论】：
是否有只获取 Intel 指令的开关？ 所有这些都是英特尔指令，因为它们在英特尔处理器上运行：D。 @toto 我认为他的意思是 Intel 语法而不是 AT&T 语法 可以通过使用开关序列-Wa,-adhln -g to gcc来放弃中间目标文件。这假设装配器是气体，但情况可能并非总是如此。
@James 是的，提供-Mintel。【参考方案2】：
如果你给GCC 标志-fverbose-asm，它会
在生成的汇编代码中加入额外的注释信息，使其更具可读性。
[...] 添加的 cmets 包括：
有关编译器版本和命令行选项的信息， 与汇编指令相关的源代码行，格式为 FILENAME:LINENUMBER:CONTENT OF LINE， 提示哪些高级表达式对应于各种汇编指令操作数。
【讨论】：
但是，我会丢失所有用于objdump - objdump -drwCS -Mintel 的开关，那么我如何将verbose 与objdump 一起使用？这样我就可以在 asm 代码中使用 cmets，就像 gcc 中的 -fverbose-asm 一样？
@Herdsman：你不能。 -fverbose-asm 添加的额外内容是输出的 asm 语法中的 cmets 形式，而不是在 .o 文件中添加任何额外内容的指令。它在组装时全部丢弃。查看编译器 asm 输出 而不是 的反汇编，例如在godbolt.org 上，您可以通过鼠标悬停和相应源/asm 行的颜色突出显示轻松地将其与源行匹配。 How to remove "noise" from GCC/clang assembly output?【参考方案3】：
使用 -S（注意：大写的 S）开关切换到 GCC，它会将汇编代码发送到扩展名为 .s 的文件中。例如以下命令：
gcc -O2 -S foo.c将生成的汇编代码留在文件 foo.s 中。
直接从http://www.delorie.com/djgpp/v2faq/faq8_20.html 撕下（但删除了错误的-c）
【讨论】：
你不应该混合使用 -c 和 -S，只能使用其中之一。在这种情况下，一个会覆盖另一个，可能取决于它们的使用顺序。 @AdamRosenfield 有关“不应该混合 -c 和 -S”的任何参考？如果属实，我们可能应该提醒作者并对其进行编辑。 @Tony: gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Overall-Options.html#Overall-Options "你可以使用...一个选项 -c、-S 或 -E 来表示gcc 将在哪里停止。” 如果你想要所有的中间输出，使用gcc -march=native -O3 -save-temps。您仍然可以使用-c 停止创建对象文件，而无需尝试链接或其他任何方式。
-save-temps 很有趣，因为它一次性转储了确切的代码生成代码，而使用-S 调用编译器的另一个选项意味着编译两次，并且可能使用不同的选项。 但是 -save-temps 将所有内容都转储到当前目录中，这有点乱。看起来它更像是 GCC 的调试选项，而不是检查代码的工具。【参考方案4】：
在基于 x86 的系统上使用-S 切换到 GCC 会生成 AT&T 语法转储，默认情况下，可以使用 -masm=att 开关指定，如下所示：
gcc -S -masm=att code.c
如果您想以 Intel 语法生成转储，您可以使用 -masm=intel 开关，如下所示：
gcc -S -masm=intel code.c
（两者都将code.c 转储到它们的各种语法中，分别转储到文件code.s 中）
为了使用 objdump 产生类似的效果，您需要使用 --disassembler-options= intel/att 开关，一个示例（使用代码转储来说明语法差异）：
$ objdump -d --disassembler-options=att code.c
080483c4 <main>:
80483c4: 8d 4c 24 04 lea 0x4(%esp),%ecx
80483c8: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp
80483cb: ff 71 fc pushl -0x4(%ecx)
80483ce: 55 push %ebp
80483cf: 89 e5 mov %esp,%ebp
80483d1: 51 push %ecx
80483d2: 83 ec 04 sub $0x4,%esp
80483d5: c7 04 24 b0 84 04 08 movl $0x80484b0,(%esp)
80483dc: e8 13 ff ff ff call 80482f4 <puts@plt>
80483e1: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
80483e6: 83 c4 04 add $0x4,%esp
80483e9: 59 pop %ecx
80483ea: 5d pop %ebp
80483eb: 8d 61 fc lea -0x4(%ecx),%esp
80483ee: c3 ret
80483ef: 90 nop
和
$ objdump -d --disassembler-options=intel code.c
080483c4 <main>:
80483c4: 8d 4c 24 04 lea ecx,[esp+0x4]
80483c8: 83 e4 f0 and esp,0xfffffff0
80483cb: ff 71 fc push DWORD PTR [ecx-0x4]
80483ce: 55 push ebp
80483cf: 89 e5 mov ebp,esp
80483d1: 51 push ecx
80483d2: 83 ec 04 sub esp,0x4
80483d5: c7 04 24 b0 84 04 08 mov DWORD PTR [esp],0x80484b0
80483dc: e8 13 ff ff ff call 80482f4 <puts@plt>
80483e1: b8 00 00 00 00 mov eax,0x0
80483e6: 83 c4 04 add esp,0x4
80483e9: 59 pop ecx
80483ea: 5d pop ebp
80483eb: 8d 61 fc lea esp,[ecx-0x4]
80483ee: c3 ret
80483ef: 90 nop
【讨论】：
什么...gcc -S -masm=intel test.c 不适合我，我得到了一些 Intel 和 AT&T 语法的混合体，如下所示：mov %rax, QWORD PTR -24[%rbp]，而不是：movq -24(%rbp), %rax。跨度>
不错的提示。应该注意，这在执行.o 和 ASM 文件的并行输出时也有效，即通过-Wa,-ahls -o yourfile.o yourfile.cpp>yourfile.asm
可以使用-M选项，它与--disassembler-options相同但更短，例如objdump -d -M intel a.out | less -N【参考方案5】：
godbolt 是一个非常有用的工具，它们仅列出了 C++ 编译器，但您可以使用 -x c 标志将代码视为 C。然后它将并排为您的代码生成汇编列表并且您可以使用Colourise 选项生成彩色条，以直观地指示哪些源代码映射到生成的程序集。比如下面的代码：
#include <stdio.h>
void func()
printf( "hello world\n" ) ;
使用以下命令行：
-x c -std=c99 -O3
而Colourise 将生成以下内容：
【讨论】：
很高兴知道 Godbolt 过滤器是如何工作的：.LC0、.text、// 和 Intel。英特尔很容易-masm=intel，但其余的呢？
我猜这里解释了***.com/a/38552509/2542702
godbolt 确实支持 C（以及大量其他语言，如 Rust、D、Pascal...）。只是C编译器少了很多，所以还是用C++编译器搭配-x c
为什么源代码和程序集的字符串不同？换行符已在末尾被剥离【参考方案6】：
您是否尝试过gcc -S -fverbose-asm -O source.c 然后查看生成的source.s 汇编程序文件？
生成的汇编代码进入source.s（你可以用-o覆盖它assembler-filename）； -fverbose-asm 选项要求编译器发出一些汇编程序 cmets “解释”生成的汇编程序代码。 -O 选项要求编译器进行一些优化（它可以使用-O2 或-O3 进行更多优化）。
如果您想了解 gcc 在做什么，请尝试传递 -fdump-tree-all，但要小心：您将获得数百个转储文件。
顺便说一句，GCC 可以通过plugins 或MELT（用于扩展 GCC 的高级域特定语言；我在 2017 年放弃）进行扩展
【讨论】：
可能会提到输出将在source.s，因为很多人都希望在控制台上打印输出。
@ecerulm: -S -o- 转储到标准输出。如果您想使用 NASM/YASM 语法，-masm=intel 会很有帮助。 （但它使用qword ptr [mem]，而不仅仅是qword，所以它更像Intel/MASM而不是NASM/YASM）。 gcc.godbolt.org 在整理转储方面做得很好：可以选择剥离仅注释行、未使用的标签和汇编程序指令。
忘了提一下：如果您正在寻找“与源代码相似但没有在每个源代码行之后存储/重新加载的噪音”，那么-Og 甚至比-O1 更好。它的意思是“为调试而优化”并使 asm 没有太多棘手/难以遵循的优化，可以完成源所说的一切。从 gcc4.8 开始就可以使用了，但是 clang 3.7 还没有。 IDK，如果他们决定反对或什么。【参考方案7】：
你可以像 objdump 一样使用 gdb。
这段摘自http://sources.redhat.com/gdb/current/onlinedocs/gdb_9.html#SEC64
这是一个显示 Intel x86 混合源+程序集的示例：
(gdb) disas /m main 函数 main 的汇编代码转储： 5 0x08048330 : 推送 %ebp 0x08048331 : 移动 %esp,%ebp 0x08048333 : 低于 $0x8,%esp 0x08048336 : 和 $0xfffffff0,%esp 0x08048339 : 低于 $0x10,%esp 6 printf ("你好。\n"); 0x0804833c : 移动 $0x8048440,(%esp) 0x08048343 : 调用 0x8048284 7 返回 0； 8 0x08048348 : 移动 $0x0,%eax 0x0804834d : 离开 0x0804834e : 回复 汇编程序转储结束。【讨论】：
存档链接：web.archive.org/web/20090412112833/http://sourceware.org:80/gdb/… 如果要将 GDB 的反汇编程序切换为 Intel 语法，请使用set disassembly-flavor intel 命令。【参考方案8】：
使用 -S（注意：大写的 S）开关切换到 GCC，它会将汇编代码发送到扩展名为 .s 的文件中。例如以下命令：
gcc -O2 -S -c foo.c
【讨论】：
【参考方案9】：我还没有给gcc 开枪，但如果是g++，下面的命令对我有用。
-g 用于调试构建
-Wa,-adhln 被传递给汇编器以列出源代码
g++ -g -Wa,-adhln src.cpp
【讨论】：
它也适用于 gcc！ -Wa,... 用于汇编程序部分的命令行选项（在 C/++ 编译后在 gcc/g++ 中执行）。它在内部调用 as（在 Windows 中为 as.exe）。请参阅 >as --help 作为命令行以查看更多帮助【参考方案10】：使用 -Wa,-adhln 作为 gcc 或 g++ 的选项，以生成到标准输出的列表输出。
-Wa,... 用于汇编程序部分的命令行选项（在 C/++ 编译后在 gcc/g++ 中执行）。它在内部调用 as（Windows 中的 as.exe）。 见
>作为 --help
作为命令行查看gcc内部汇编工具的更多帮助
【讨论】：
以上是关于使用 GCC 生成可读的程序集？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
为啥 GCC 会为几乎相同的 C 代码生成如此完全不同的程序集？