gdb：检查堆栈和小端澄清

Question

我正在研究一个程序的内存布局。我正在使用 gdb 检查小端 (intel x86_64) Linux（32 位）机器中的堆栈。但是，我无法理解big-endian和little-endian的概念w.r.t这个处理器和gdb。

我的示例程序是：

1   #include<stdio.h>
2   
3   int main(int argc, char **argv) {
4       int a = 5;
5       char b[] = "ABCDEFGH";
6   
7       return 0;
8   }

                       [Code - 1]

在 gdb 中执行了以下指令序列。

(gdb) b 7
Breakpoint 1 at 0x8048434: file args.c, line 7.
(gdb) r
Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0xbffff4f4) at args.c:7
7       return 0;

(gdb) x/20xw $esp
0xbffff410: 0x0011e0c0  0x08049ff4  0xbffff448  0xbffff4f4
0xbffff420: 0x00284324  0x00283ff4  0x08048470  0x00000005
0xbffff430: 0x4115d4a5  0x45444342  0x00484746  0x6a078d00
0xbffff440: 0x08048470  0x00000000  0xbffff4c8  0x00144bd6
0xbffff450: 0x00000002  0xbffff4f4  0xbffff500  0xb7fff858


                            [Code - 2]

一开始我很疑惑上面栈中的内存地址0xbffff430到底是0x41还是0xa5。所以我检查了从地址 0xbffff433 开始的堆栈。

(gdb) x/8xw 0xbffff433
0xbffff433: 0x44434241  0x48474645  0x078d0000  0x0484706a
0xbffff443: 0x00000008  0xfff4c800  0x144bd6bf  0x00000200

                             [code - 3]

从上面的输出可以看出，地址 0xbffff433 包含值 0x41。因此，地址 0xbffff430 包含值 0xa5。由此我们可以得出结论，gcc中内存地址的显示顺序如下：-

0xbffff433: [0xbffff436][0xbffff435][0xbffff434][0xbffff433]  [0xbffff43a] [0xbffff439][0xbffff438][0xbffff437]
                D           C          B           A             H              G              F          E

然而，由于英特尔 x86_64 是小端，根据我的理解，字符数组的存储顺序（最小地址的 MSB）应该如下：-

0xbffff433: [0xbffff436][0xbffff435][0xbffff434][0xbffff433]  [0xbffff43a][0xbffff439][0xbffff438][0xbffff437]
                 A           B         C           D             E           F           G           H

问(a)：有人能解释一下我错在哪里吗？

Q(b)：此外，从上面的[code 2]我们可以看出变量a的值存储在地址0xbffff42c。变量 a 的值为：0x00000005。这里也将 LSB 存储在最小的内存地址。

问(c)：但是，问(a)和(b)的问题在存储地址时没有出现。例如，从下面的 code - 4 我们可以检查地址 0xbffff448 EBP (0xbffff4c8) 是否存储在

(gdb) x/4xw $ebp
0xbffff448: 0xbffff4c8  0x00144bd6  0x00000002  0xbffff4f4

清晰可见，地址存储顺序如下：-

0xbffff448: [0xbffff44b][0xbffff44a][0xbffff449][0xbffff448]
                0xbf        0xff        0xf4        0xc8

注意：1）我在ubuntu-10.04-desktop-i386的虚拟机上试过上面的代码。我使用以下代码确认了我的机器的字节顺序：

#include <stdio.h>
int main() 
{
   unsigned int i = 1;
   char *c = (char*)&i;
   if (*c)    
       printf("Little endian");
   else
       printf("Big endian");
   getchar();
   return 0;
}

2) 我也检查了以下线程Is GDB interpreting the memory address correctly?，但我仍然无法理解这个概念。

谢谢。

Answer 1

x86上C语言的char类型是1个8位字节长，1字节对齐；没有字节顺序需要考虑。 x86 上 C 中的数组从低地址到高地址。 x/xw 中的 w 表示 "print 4-byte words"，这适用于显示 32 位整数和（在 32 位系统上）指针，但不适用于字符或字符数组。使用 x/9xb b 或 x/9cb b 查看字符数组 b 的前 9 个元素，显示为字节。

gdb：检查堆栈和小端澄清

gdb: examine stack and little endian clarification

linux

stack-overflow

stack

gcc

gdb