指令集如何區分參考值

Question

讓我們看一下這段代碼：

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

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

    return 0;
}

這是我在調試器中看到的行為。

int a = 5將在內存地址-0x14（％rbp）中分配值5

int& b = a將分配值-0x14(%rbp)在存儲器地址-0x8（％RBP）

當我cout << a << endl ，將顯示a地址（即-0x14（％rbp））中的值。

但是以某種方式，當我執行cout << b << endl ，確定b地址中的值（即-0x8(%rbp) ）是一個地址，然后顯示該地址的值（ -0x14(%rbp) ） 。

這是std :: cout調用的程序集：

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;

題：

兩條std :: cout指令都非常相似， a與b有何區別？

Answer 1

簡而言之：事實並非如此。

CPU本身並不關心哪種類型存儲在哪里，它只執行編譯器生成的指令。

編譯器知道b是一個引用，而不是int 。 因此，它指示CPU將b視為指針。

如果查看程序的匯編代碼，則會看到訪問a和b的指令是不同的： b的部分包含一條額外的指令。

mov (%rax),%eax

這是取消引用的步驟。 （在該匯編符號中，括號表示取消引用，因此此指令含義類似於eax = * rax）。

Answer 2

我想您絕對沒有要求優化。 盡管即使那樣，我仍希望訪問a和b來生成完全相同的代碼（至少在這種情況下）。

關於編譯器如何知道： a和b具有不同的類型，因此編譯器知道對它們執行不同的操作。 該標准經過精心設計，可以用int& int* const替換int& ，然后在每次訪問時自動取消引用（初始化除外）將產生符合要求的實現； 看起來這就是您的編譯器正在執行的操作。