用汇编的眼光看C++（之判断流程）

在我们平常的编程当中，用于判断的地方很多，但主要有下面三种方式：if-else；switch；？：。其中最后一种方式在本质上和if-else是一样的。switch和if-else其实也一样，如果我们把switch改成if（...） {} else if（...） {} else {}，那么你实现的效果和switch实际差不多，熟悉的朋友都会有这样的体验。或许有的朋友还是不太相信，大家可以自己用写实例比较看一下。

（1） switch中的break重要吗？

[cpp] view
plaincopy

21: int m = 10;

004017A8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah

22: switch(m)

23: {

004017AF mov eax,dword ptr [ebp-4]

004017B2 mov dword ptr [ebp-8],eax

004017B5 cmp dword ptr [ebp-8],0Ah

004017B9 je process+33h (004017c3)

004017BB cmp dword ptr [ebp-8],0Bh

004017BF je process+42h (004017d2)

004017C1 jmp process+4Fh (004017df)

24: case 10:

25: printf("ten!\n");

004017C3 push offset string "ten!\n" (0046f028)

004017C8 call printf (004214d0)

004017CD add esp,4

26: break;

004017D0 jmp process+4Fh (004017df)

27:

28: case 11:

29: printf("eleven!\n");

004017D2 push offset string "eleven!\n" (0046f01c)

004017D7 call printf (004214d0)

004017DC add esp,4

30: break;

31:

32: default:

33: break;

34: }

35: return;

36: }

上面的汇编代码说明了有break的时候，函数是怎么编译的。我们看到从地址0x4017AF处， CPU开始集中对m进行判断。首先，m的数据被赋值到eax，然后eax拷贝到堆栈【ebp-8】的内存当中。接着开始比较数据10，即16进制0A，如果两者相等，代码跳转到0x4017C3处理；但是如果不相等呢，那么指令会按照原来的排列顺序继续向下走，和11继续比较，如果比较成功，那么就会到地址0x4017d2处执行，如果都不相等，那么只好跳出switch模块，到地址0x4017df处执行了。前面我们说到，如果数据和10或者11比较成功的话，那么就会跳转到相应的case语句处继续执行，可是比较结束后，还会跳转到原来的位置吗？汇编代码告诉我们，他们不会。因为case比较结束后，也要到地址ox4017df处报到。

如果这里case10后面没有break呢？情况会不会不一样呢？

[cpp] view
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004017A8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah

22: switch(m)

23: {

004017AF mov eax,dword ptr [ebp-4]

004017B2 mov dword ptr [ebp-8],eax

004017B5 cmp dword ptr [ebp-8],0Ah

004017B9 je process+33h (004017c3)

004017BB cmp dword ptr [ebp-8],0Bh

004017BF je process+40h (004017d0)

004017C1 jmp process+4Dh (004017dd)

24: case 10:

25: printf("ten!\n");

004017C3 push offset string "ten!\n" (0046f028)

004017C8 call printf (004214d0)

004017CD add esp,4

26:

27: case 11:

28: printf("eleven!\n");

004017D0 push offset string "eleven!\n" (0046f01c)

004017D5 call printf (004214d0)

004017DA add esp,4

29: break;

30:

31: default:

32: break;

33: }

34: return;

35: }

我们在case10后面取消了break语句。和原来的情形稍有不同，我们发现case10在执行了printf函数之后，并没有跳出当前的switch模块，而是继续执行case11的语句。所以在输出结果的时候，你会发现ten和eleven都有打印。看了这样清晰的流程之后，相信你对break的重要性又有了新的认识。在汇编面前，一切都一目了然。

（2）if中的&&和||是怎么运算的？

同样，我们可以看下面一段示例。

[cpp] view
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21: int m = 10;

004017A8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah

22: int n = 0;

004017AF mov dword ptr [ebp-8],0

23:

24: if(m == 10 && n == 0)

004017B6 cmp dword ptr [ebp-4],0Ah

004017BA jne process+3Fh (004017cf)

004017BC cmp dword ptr [ebp-8],0

004017C0 jne process+3Fh (004017cf)

25: {

26: printf("&&!\n");

004017C2 push offset string "&&!\n" (0046f020)

004017C7 call printf (004214e0)

004017CC add esp,4

27: }

28:

29: if(m == 10 || n == 0)

004017CF cmp dword ptr [ebp-4],0Ah

004017D3 je process+4Bh (004017db)

004017D5 cmp dword ptr [ebp-8],0

004017D9 jne process+58h (004017e8)

30: {

31: printf("||");

004017DB push offset string "||" (0046f01c)

004017E0 call printf (004214e0)

004017E5 add esp,4

32: }

&&在C语言中是与的意思，而||是或的意思。与就是说，两者均为真；而或的意思是两方中一方为真即可。这在对应的汇编的语句上面也体现得淋漓尽致。首先我们看与的情形。从地址0x4017B6处地指令，我们发现首先比较的是m数据，然后比较的是n数据，这可以从他们在堆栈中的偏移值可以看出来。如果m和10比较，那么下面才有n和0比较的机会，一旦比较失败，就会跳转到地址0x4017cf处执行，跳出当前的判断模块。n和0比较也一样，只有两者都比较成功，才有机会进入地址0x4017C2处执行，打印&&。和与对应的是或，我们发现地址0x4017cf处开始比较的也是数据m，其次才是数据n。和与不同，m数据和n数据只要由一方成功，就会跳转到地址0x4017db处执行。只有两者都为假，才会跳出当前的模块。所以说，两个jne构成了与的基础，一个je和一个jne构成了或的基石。大家可以自己试试看如果&&的选项和||的选项不断进行叠加的时候会出现怎样的情形？试试看。

总结：

if-else这种二分判断结构其实在现在的编程中特别重要，也特别基础。有一个关于二分法最显著的代码就是在顺序数据中进行二分查找。如果有兴趣的话，自己可以动笔试试？在这里，我有几个建议：

（1）确保函数输入的索引范围有序 （start < end）

（2）在计算中间点的时候注意不要范围溢出 （middle = start + (end - start) >> 1）

（3）考虑把你的函数修改成通用的二分法查找函数（可以考虑用const void*和函数指针）