指令集如何区分参考值

Question

让我们看一下这段代码：

int main ()
{
    int a = 5;
    int&b = a;

    cout << a << endl;  // 5 is displayed
    cout << b << endl;  // 5 is also displayed

    return 0;
}

这是我在调试器中看到的行为。

int a = 5将在内存地址-0x14（％rbp）中分配值5

int& b = a将分配值-0x14(%rbp)在存储器地址-0x8（％RBP）

当我cout << a << endl ，将显示a地址（即-0x14（％rbp））中的值。

但是以某种方式，当我执行cout << b << endl ，确定b地址中的值（即-0x8(%rbp) ）是一个地址，然后显示该地址的值（ -0x14(%rbp) ） 。

这是std :: cout调用的程序集：

20                  cout << a << endl;
0000000000401506:   mov -0xc(%rbp),%eax
0000000000401509:   mov %eax,%edx
000000000040150b:   lea 0x6f8c9c6e(%rip),%rcx        # 0x6fccb180 <libstdc++-6!_ZSt4cout>
0000000000401512:   callq 0x4015f8 <_ZNSolsEi>
0000000000401517:   lea 0xe2(%rip),%rdx        # 0x401600 <_ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_>
000000000040151e:   mov %rax,%rcx
0000000000401521:   callq 0x401608 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
21                  cout << b << endl;
0000000000401526:   mov -0x8(%rbp),%rax
000000000040152a:   mov (%rax),%eax
000000000040152c:   mov %eax,%edx
000000000040152e:   lea 0x6f8c9c4b(%rip),%rcx        # 0x6fccb180 <libstdc++-6!_ZSt4cout>
0000000000401535:   callq 0x4015f8 <_ZNSolsEi>
000000000040153a:   lea 0xbf(%rip),%rdx        # 0x401600 <_ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_>
0000000000401541:   mov %rax,%rcx
0000000000401544:   callq 0x401608 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
24                  return 0;

题：

两条std :: cout指令都非常相似， a与b有何区别？

Answer 1

简而言之：事实并非如此。

CPU本身并不关心哪种类型存储在哪里，它只执行编译器生成的指令。

编译器知道b是一个引用，而不是int 。 因此，它指示CPU将b视为指针。

如果查看程序的汇编代码，则会看到访问a和b的指令是不同的： b的部分包含一条额外的指令。

mov (%rax),%eax

这是取消引用的步骤。 （在该汇编符号中，括号表示取消引用，因此此指令含义类似于eax = * rax）。

Answer 2

我想您绝对没有要求优化。 尽管即使那样，我仍希望访问a和b来生成完全相同的代码（至少在这种情况下）。

关于编译器如何知道： a和b具有不同的类型，因此编译器知道对它们执行不同的操作。 该标准经过精心设计，可以用int& int* const替换int& ，然后在每次访问时自动取消引用（初始化除外）将产生符合要求的实现； 看起来这就是您的编译器正在执行的操作。