简介
在之前写操作系统的过程中，我们初步接触了一些寄存器和内存的基本概念，这篇将结合这些知识重新认识下 C 和 Go 中的变量的存储
前言
在学习 java 语言的时候，因为自动回收的特性，我们会关心变量的存储位置问题，是存在栈上，还是存在堆中？本文从汇编代码去看看 C 和 Go 是怎么进行变量的存储的，Java 的中间还有字节码，时间问题，等后面再探索
下面先看看 C 和 Go 的示例程序和对应的汇编代码
C 语言的示例程序和汇编代码
下面是 C 的示例程序如下，main.c 文件：
#include <stdio.h>
struct Books { int num;};
int main() { int a = getchar(); struct Books book; book.num = getchar(); char name[40] = "name"; printf("%d, %d, %s, Hello, World!\n", a, book.num, name); return 0;}
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如上所示，我们定义了三个变量：一个 int、一个字符串、一个结构体，在我们日常的程序中，变量不止这三个
编写完成后，运行下，输出正常
运行下面的命令，生成汇编代码，main.S 文件：
32 位的寄存器目前接触的比较多，就先生成 32 位的，具体代码如下：
这个汇编和我们前面文章的汇编有些不同，是不同的语法，之前的是源操作在后，目标操作在前，这个是源操作在前，目标操作在后，具体可看文章：GCC汇编器语法
.file "main.c" .text .def ___main; .scl 2; .type 32; .endef .section .rdata,"dr"LC2: .ascii "%d, %d, %s, Hello, World!\12\0" .text .globl _main .def _main; .scl 2; .type 32; .endef_main:LFB118: .cfi_startproc pushl %ebp .cfi_def_cfa_offset 8 .cfi_offset 5, -8 movl %esp, %ebp .cfi_def_cfa_register 5 andl $-16, %esp subl $64, %esp call ___main // 调用getchar函数，默认返回结果在寄存器eax中 call _getchar // 得到结果后将其放入栈中，esp是栈寄存器 movl %eax, 60(%esp) call _getchar movl %eax, 56(%esp) movdqa LC0, %xmm0 movups %xmm0, 16(%esp) movdqa LC1, %xmm0 movups %xmm0, 32(%esp) movl $0, 48(%esp) movl $0, 52(%esp) movl 56(%esp), %eax leal 16(%esp), %edx movl %edx, 12(%esp) movl %eax, 8(%esp) movl 60(%esp), %eax movl %eax, 4(%esp) movl $LC2, (%esp) call _printf movl $0, %eax leave .cfi_restore 5 .cfi_def_cfa 4, 4 ret .cfi_endprocLFE118: .section .rdata,"dr" .align 16LC0: .long 1701667182 .long 0 .long 0 .long 0 .align 16LC1: .long 0 .long 0 .long 0 .long 0 .ident "GCC: (MinGW-W64 x86_64-ucrt-posix-seh, built by Brecht Sanders) 12.2.0" .def _getchar; .scl 2; .type 32; .endef .def _printf; .scl 2; .type 32; .endef
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如上可以看到，对应 int 和结构体，得到结果后，都存到了栈上（字符串的好像也存了，但没太看懂）
接下来看看 Go 的
Go 示例程序和汇编
完整示例代码如下，这里就定义两个变量
package main
import "fmt"
type Books struct { name string}
func main() { var a string fmt.Scanln(&a) book := Books{} fmt.Scanln(&book.name) b := 100 fmt.Printf("hello, %s, %s, %d", a, book.name, b)}
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我们使用下面的命令生成对应的汇编代码：
go tool compile -N -l -S main.go > main.s
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代码太多了，这里就不放完整的了，部分如下：汇编码很多，但会标注对应的源码中的那一行，比如下面的就是对应的源码中的 10 行
0x0029 00041 (main.go:10) LEAQ type.string(SB), AX 0x0030 00048 (main.go:10) PCDATA $1, $0 0x0030 00048 (main.go:10) CALL runtime.newobject(SB) 0x0035 00053 (main.go:10) MOVQ AX, main.&a+112(SP) 0x003a 00058 (main.go:10) MOVQ $0, 8(AX) 0x0042 00066 (main.go:10) PCDATA $0, $-2 0x0042 00066 (main.go:10) CMPL runtime.writeBarrier(SB), $0 0x0049 00073 (main.go:10) JEQ 77 0x004b 00075 (main.go:10) JMP 86 0x004d 00077 (main.go:10) MOVQ $0, (AX) 0x0054 00084 (main.go:10) JMP 103 0x0056 00086 (main.go:10) MOVQ AX, DI 0x0059 00089 (main.go:10) XORL DX, DX 0x005b 00091 (main.go:10) NOP 0x0060 00096 (main.go:10) CALL runtime.gcWriteBarrierDX(SB) 0x0065 00101 (main.go:10) JMP 103
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关于 Go 的汇编语言可参考：Golang 汇编asm语言基础学习
上面放出的那部分，只是对应我们示例程序中的这一行：var a string
b := 100 这个比较清晰，对应一行就是： 0x016f 00367 (main.go:14) MOVQ $100, main.b+40(SP)
在 Go 的汇编中，SP 表示的就是栈，虽然没完成看懂这个汇编，但大致也知道了其将变量存放到栈中
总结
试验完了，我们回过头来详细，如果我们来写一个语言，如何进行变量的存储呢？
通过前面操作系统的学习，应该是不能直接存到寄存器中，寄存器数量就那么几个
那就只能放到内存中，关于程序的内存布局有很多文章，比如 C 的，java 和 go 的在我们学习中，也有堆和栈的概念
C 程序的内存布局包含五个段，分别是 STACK(栈段)，HEAP(堆段)，BSS（以符号开头的块），DS（数据段）和 TEXT(文本段)。文章参考：https://cloud.tencent.com/developer/article/1825840
综合起来，代入我们自己写一个语言，感觉应该是：
知道操作系统的相关知识感觉是真有用啊，上面是目前学到的，但由此也有了很多疑问了：
参考链接
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