Question

我理解数字和字母之类的东西是用二进制编码的，因此可以存储为0和1。

但是如何将函数存储在内存中？我不知道如何将它们存储为0和1，我也不知道如何将某些东西存储在内存中除了0和1以外的任何东西＃39; S

Answer 1

事实上，它们作为0和1

存储在内存中

这是一个真实世界的例子：

int func(int a, int b) {
    return (a + b);
}

以下是编译器可能为该函数生成的32位x86机器指令的示例（以称为assembly代码的文本表示形式）：

func:
        push    ebp
        mov     ebp, esp
        mov     edx, [ebp+8]
        mov     eax, [ebp+12]
        add     eax, edx
        pop     ebp
        ret

了解每个指令的工作方式超出了本问题的范围，但这些符号中的每一个（例如add，pop，mov等）及其参数都被编码为1＆0; s和0＆＃ 39; S。 This table显示了许多英特尔指令以及它们如何编码的摘要。另请参阅x86标记wiki以获取文档/指南/手册的链接。

那么如何将代码从文本汇编转换为机器可读字节（又称机器代码）呢？例如，指令add eax, edx。 This page显示了如何编码add指令。 eax 和 edx 是一种称为寄存器的东西，处理器中用于保存信息以进行处理的物理点。计算机编程中的变量通常会在某些时候映射到寄存器。因为我们正在添加寄存器并且寄存器是32位，所以我们选择操作码000000001（另请参阅英特尔的官方instruction-set reference manual entry for ADD，其中列出了所有可用的表格）。

下一步是指定操作数。上一页的This section显示了如何使用示例＆＃34;添加ecx，eax＆＃34;这与我们自己非常相似。前两位必须是＆＃39; 11＆＃39;显示我们正在添加寄存器。接下来的3位指定第一个寄存器，在我们的例子中，我们选择 edx 而不是 eax ，这样就留下了＆＃39; 100＆＃39;。接下来的3位指定我们的 eax ，因此我们得到了

的最终结果

00000001 11100000

以十六进制表示的01 D0。可以应用类似的过程将任何指令转换为二进制。用于自动执行此操作的工具称为汇编程序。

因此，通过汇编程序运行上面的汇编代码会产生以下输出：

66 55 66 89 E5 66 67 8B 55 O8 66 67 8B 45 0C 66 01 D0 66 5D C3

请注意字符串末尾附近的01 D0，这是我们的＆＃34;添加＆＃34;指令。将机器代码字节转换回文本汇编语言助记符称为反汇编：

 address | machine code  |  disassembly
   0:      55              push   ebp
   1:      89 e5           mov    ebp, esp
   3:      8b 55 08        mov    edx, [ebp+0x8]
   6:      8b 45 0c        mov    eax, [ebp+0xc]
   9:      01 d0           add    eax, edx
   b:      5d              pop    ebp
   c:      c3              ret

地址从零开始，因为它只是.o，而不是链接的二进制文件。因此，他们只是相对于文件.text部分的开头。

你可以在Godbolt Compiler Explorer上看到你喜欢的任何你喜欢的功能（或者你自己的机器上任何二进制文件，新编译或不使用反汇编程序）。

您可能会注意到没有提及名称＆＃34; func＆＃34;在最终输出中。这是因为在机器代码中，函数由其在RAM中的位置引用，而不是其名称。编译器输出目标文件在其符号表中可能有func条目引用此机器代码块，但符号表由软件读取，而不是CPU硬件可以直接解码和运行的内容。 The bit-patterns of the machine code are seen and decoded directly by transistors in the CPU

有时我们很难理解计算机如何在低级别编码这样的指令，因为作为程序员或高级用户，我们有工具可以避免直接处理它们。我们依靠编译器，汇编器和解释器为我们工作。尽管如此，计算机所做的任何事情最终都必须在机器代码中指定。

编辑：解释从指令到操作码的精确转换过程。

Answer 2

功能由指令组成，例如bytecode或machine code。指令是数字，可以二进制编码。

对此的一个很好的介绍是Charles Petzold的书Code。

函数如何编码/存储在内存中？

2 个答案: