如果用两个变量或一个变量和一个数字文字进行加法，为什么从 C++ 调用的汇编函数会在标志中给出不同的结果？

Question

如果有人可以，请帮助我！

我写了一个 3 行汇编代码来取回 RFLAGS 的值：

PUBLIC x64rflags
.code
; Caller C++ function prototype: unsigned long long int x64rflags();
x64rflags PROC     
    pushfq          ; RFLAGS into stack
    pop rax         ; RAX = RFLAGS
    ret    
x64rflags ENDP
End

我在 C++ 库中使用它来检查 C++ 程序的标志：

//The RFLAGS query function. Result in unsigned long long int value.
extern "C"
{
    unsigned long long int x64rflags();
}

//The FLAGS bits decimal values
enum
{
    FLAGS_CF = 1, //Carry
    FLAGS_PF = 4, //Parity
    FLAGS_AF = 16, //Adjust (Auxiliary carry)
    FLAGS_ZF = 64, //Zero
    FLAGS_SF = 128, //Sign
    FLAGS_TF = 256, //Trap
    FLAGS_IF = 512, //Interrupt enable
    FLAGS_DF = 1024, //Direction
    FLAGS_OF = 2048, //Overflow
    FLAGS_IOPL_LOW = 4096, //I/O privilege level low bit
    FLAGS_IOPL_HIGH = 8192, //I/O privilege level high bit
    FLAGS_NT = 16384, //Nested task
    FLAGS_RF = 65536, //Resume
    FLAGS_VM = 131072, //Virtual 8086 mode
    FLAGS_AC = 262144, //Alignment Check
    FLAGS_VIF = 524288, //Virtual interrupt
    FLAGS_VIP = 1048576, //Virtual interrupt Pending
    FLAGS_ID = 2097152, //CPUID available
};

//The compare function of RFLAGS and inpected values
bool flagschk(unsigned long long int flags, unsigned long long int flagsToChk)
{
    if (flagsToChk == (flagsToChk & flags))
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

这是我的 C++ 测试程序：

#define _UNICODE
#define UNICODE

#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <string>
#include <x64rflags.h>

using namespace std;
typedef unsigned long long int ulli;

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(1250); //ANSI Central European; Central European (Windows)

    ulli ullia, ullib, ullir, actrflags;
    std::string stro1, stro2;

    ullia = 0xffffffffffffffff;
    ullib = 1;
    ullir = ullia + ullib; //CF
    actrflags = x64rflags(); //CALL THE RFLAGS RETURNER ASM FUNCTION
    printf("1 Result: %llu\n", ullir);
    stro1 = "1 The value of actrflags: ";
    stro2 = std::to_string(unsigned long long int(actrflags));
    stro1.append(stro2);
    stro1.append("\n");
    printf(stro1.c_str());


    if(flagschk(actrflags, FLAGS_CF))
    {
        printf("1 condparam = TRUE\n\n");
    }
    else
    {
        printf("1 condparam = FALSE\n\n");
    }
//*/
    ullia = 0xffffffffffffffff;
    ullir = ullia + 1; //CF
    actrflags = x64rflags(); //CALL THE RFLAGS RETURNER ASM FUNCTION
    printf("2 Result: %llu\n", ullir);
    stro1 = "2 The value of actrflags: ";
    stro2 = std::to_string(unsigned long long int(actrflags));
    stro1.append(stro2);
    stro1.append("\n");
    printf(stro1.c_str());


    if(flagschk(actrflags, FLAGS_CF))
    {
        printf("2 condparam = TRUE\n\n");
    }
    else
    {
        printf("2 condparam = FALSE\n\n");
    }

    return 0;
}

我的问题是它在两个探头上给我不同的结果。 第一个使用变量按预期工作：提高进位并返回“TRUE”

第二个使用一个变量和一个数字文字不提高进位。

附加信息： ml64 使用选项 /c 编译的汇编代码 用 Code::Blocks 编写的 C++ 代码，使用 MSVC 2019 编译。程序运行在 Intel x64Arch（酷睿 i7）上。 这些程序（理论上）使用默认的 (x64 ABI) 调用约定。 如果我不在 rflags 查询之前的添加表达式中使用“=”，则在这两种情况下都不起作用。 （我想 MSVC 将加法处理为“NOP”并独立于加法返回最后一个进位......）

有人可以解释这个异常是什么原因吗？

Answer 1

任何关于编译器如何选择根据 asm 实现 C +运算符的期望都是没有根据的。 一些调整选项可以使它更喜欢lea而不是不设置标志的add 。 （对于 GCC，这实际上是-mtune=atom的情况）。

启用优化后，它可能会以不同的顺序执行，而不是在非内联函数调用之前。

或者对于+1 ，MSVC 可能选择了不修改 CF 的inc 。 鉴于您的 FLAGS 结果仅在低位不同，这里看起来就是这种情况。 （ CF是最低位）。 对于那一点，您正在阅读inc之前 CF 中恰好留下的任何值。 其他位由inc写入。

您可以通过调试器单步执行来检查编译器生成的 asm，或将其放在https://godbolt.org/

---

并且也没有理由假设在执行到达您的函数调用时 FLAGS 仍然从 asm for +设置。 即使是内联 asm 也不能可靠地做到这一点。 如果您想从add中读取 FLAGS，则add需要在您的 asm 中，而不是编译器生成的。

优化器不将先前 C 语句的 FLAG 结果视为函数调用的输入，或根本不考虑可观察到的副作用（除了编译器生成的代码有意读取 FLAGS 结果，例如jnz在 add 之后实现if(foo) ）