罗云彬Win32汇编教程笔记 Win32汇编的全局变量与局部变量

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罗云彬Win32汇编教程笔记 Win32汇编的全局变量与局部变量

标签: 汇编数据结构byte编译器工作buffer

2012-03-12 17:14 3094人阅读

分类: Win32汇编(10)

Win32汇编的全局变量与局部变量

变量的值在程序运行中是需要改变的,所以它必须定义在可写的段内,如 .data和 .data?,或者在堆栈内。

按照定义的位置不同,MASM中的变量也分为全局变量和局部变量两种。

1. 全局变量的定义

全局变量的作用域是整个程序,Win32汇编的全局变量定义在 .data或 .data?段内,可以同时定义变量的类型和长度,格式是:

变量名 类型 初始值1, 初始值2,……

变量名 类型 重复数量 dup (初始值1,初始值2,……)

MASM中可以定义的变量类型相当多,具体如下:

名称 表示方式 缩写 长度(字节)
字节 byte db 1
word dw 2
双字(doubleword) dword dd 4
三字(farword) fword df 6
四字(quadword) qword dq 8
十字节BCD码(tenbyte) tbyte dt 10
有符号字节(signbyte) sbyte   1
有符号字(signword) sword   2
有符号双字(signdword) sdword   4
单精度浮点数 real4   4
双精度浮点数 real8   8
10字节浮点数 real10   10


所有使用到变量类型的情况中,只有定义全局变量的时候类型才可以用缩写

.data
wHour		dw	?		;定义了一个未初始化的word类型变量,名称为wHour。
wMinute		dw	10		;定义了一个名为wMinute的word类型变量
_hWnd		dd	?		;定义了一个双字类型的变量_hWnd
word_Buffer	dw	100 dup (1,2)	;定义了一组字,以0001,0002,0001,0002,…的顺序在内存中重复100遍,一共是200个字
szBuffer	byte	1024 dup (?)	;定义了一个1 024字节的缓冲区
szText		db	'Hello,world!'	;定义了一个字符串,总共占用了12字节。两头的单引号是定界的符号,并不


属于字符串中真正的内容

在byte类型变量的定义中,可以用引号定义字符串和数值定义的方法混用,假设要定义两个字符串“Hello,World! ”和“Hello again”,每个字符串后面跟回车和换行符,最后以一个0字符结尾,可以定义如下:

szText          db	'Hello,world!',0dh,0ah,'Hello again',0dh,0ah,0


2. 全局变量的初始化值

全局变量在定义中既可以指定初值,也可以只用问号预留空间,在 .data?段中,只能用问号预留空间,因为 .data?不能指定初始值,这里就有一个问题:

既然可以用问号预留空间,那么在实际运行的时候,这个未初始化的值是随机的还是确定的呢?

在全局变量中,这个值就是0,所以用问号指定的全局变量如果要以0为初始值的话,在程序中可以不必为它赋值。

3. 局部变量

局部变量的作用域是单个子程序,在进入子程序的时候,通过修改堆栈指针esp来预留出需要的空间,在用ret指令返回主程序之前,同样通过恢复esp丢弃这些空间,这些变量就随之无效了。

临时变量的空间是临时分配的,所以无法定义含有初始化值的变量,对局部变量的初始化一般在子程序中由指令完成。

局部变量的初始化值就是需要手动初始化.

局部变量的定义

MASM用local伪指令提供了对局部变量的支持。定义的格式是:

local 变量名1[[重复数量]][:类型],变量名2[[重复数量]][:类型]……

1. local伪指令必须紧接在子程序定义的伪指令proc后、其他指令开始前,这是因为局部变量的数目必须在子程序开始的时候就确定下来,

2. 在一个local语句定义不下的时候,可以有多个local语句,语法中的数据类型不能用类型的缩写,

3. 如果要定义数据结构,可以用数据结构的名称当做类型。

4. Win32汇编默认的类型是dword,如果定义dword类型的局部变量,则类型可以省略。

5. 当定义数组的时候,可以 [] 括号括起来。

6. 不能使用定义全局变量的dup伪指令(因为局部变量没有默认的初始值, 需要手工初始化)。

7. 局部变量不能和已定义的全局变量同名。

8. 局部变量的作用域是当前的子程序,所以在不同的子程序中可以有同名的局部变量。

这里有几个定义局部变量的例子:

local	loc1[1024]:byte	;定义了一个1 024字节长的局部变量loc1。
local   loc2		;定义了一个名为loc2的局部变量,类型是默认值dword
local   loc3:WNDCLASS	;定义了一个WNDCLASS数据结构,名为loc3


下面是局部变量使用的一个典型的例子:

TestProc	proc
	local	@loc1:dword,@loc2:word  ;定义局部变量 @loc1
	local	@loc3:byte
	mov	eax, @loc1
	mov	ax, @loc2
	mov	al, @loc3
	ret
TestProc	endp


这是一个名为TestProc的子程序,用local语句定义了3个变量,@loc1是dword类型,@loc2是word类型,@loc3是byte类型,在程序中分别有3句存取3个局部变量的指令,然后就返回了,

编译成可执行文件后,再把它反汇编就得到了以下指令:

:00401000 55		push ebp
:00401001 8BEC		mov ebp, esp
:00401003 83C4F8	add esp, FFFFFFF8
:00401006 8B45FC	mov eax, dword ptr [ebp-04]
:00401009 668B45FA	mov ax, word ptr [ebp-06]
:0040100D 8A45F9	mov al, byte ptr [ebp-07]
:00401010 C9		leave
:00401011 C3		ret


可以看到,反汇编后的指令比源程序多了前后两段指令,它们是:

:00401000 55		push ebp
:00401001 8BEC		mov ebp, esp
:00401003 83C4F8	add esp, FFFFFFF8
…
:00401010 C9		leave


这些就是使用局部变量所必需的指令,分别用于局部变量的准备工作和扫尾工作。执行了call指令后,CPU把返回的地址压入堆栈,再转移到子程序执行,

esp在程序的执行过程中可能随时用到,不可能用esp来随时存取局部变量,大家一定有印象,在介绍寄存器的时候提到过ebp寄存器也是以堆栈段为默认数据段的,

所以,可以用ebp做指针,于是,在初始化前,先用一句push ebp指令把原来的ebp保存起来,然后把esp的值放到ebp中,供存取局部变量做指针用,

再后面就是在堆栈中预留空间了,由于堆栈是向下增长的,所以要在esp中加一个负值,FFFFFFF8就是–8。慢着!一个dword加一个word加一个字节不是7吗,

为什么是8呢?这是因为在80386处理器中,以dword为界对齐时存取内存速度最快,所以MASM宁可浪费一个字节,执行了这3句指令后,初始化完成,

就可以进行正常的操作了,从指令中可以看出局部变量在堆栈中的位置排列,如表3.3所示。

表3.3 上例中局部变量排列的顺序

ebp偏移	内容 
ebp+4	由call推入的返回地址 
Ebp	push ebp指令推入的原ebp值,然后新的ebp=现在的esp 
ebp-4	第一个局部变量 
ebp-6	第二个局部变量 
ebp-7	第三个局部变量


在程序退出的时候,必须把正确的esp设置回去,否则,ret指令会从堆栈中取出错误的地址返回,看程序可以发现,ebp就是正确的esp值,

因为子程序开始的时候已经有一句mov ebp,esp,所以要返回的时候只要先mov esp,ebp,然后再pop ebp,堆栈就是正确的了。

在80386指令集中有一条指令可以在一句中实现这个功能,就是leave指令,所以,编译器在ret指令之前只使用了一句leave指令。

明白了局部变量使用的原理,就很容易理解使用时的注意点:ebp寄存器是关键,它起到保存原始esp的作用,并随时用做存取局部变量的指针基址,所以在任何时刻,

不要尝试把ebp用于别的用途,否则会带来意想不到的后果。

Win32汇编中局部变量的使用方法可以解释一个很有趣的现象:在DOS汇编的时候,如果在子程序中的push指令和pop指令不配对,那么返回的时候ret指令从堆栈里得到的肯定是错误的返回地址,

程序也就死掉了。但在Win32汇编中,push指令和pop指令不配对可能在逻辑上产生错误,却不会影响子程序正常返回,原因就是在返回的时候esp不是靠相同数量的push和pop指令来保持一致的,

而是靠leave指令从保存在ebp中的原始值中取回来的,也就是说,即使把esp改得一塌糊涂也不会影响到子程序的返回,当然,“窍门”就在ebp,把ebp改掉,程序就玩完了!

------------罗云彬win32汇编教程 笔记

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