为什么 `printf` 和 `%hu%` 从堆栈中获取 4 个字节而不是 2 个字节？

Question

我正在学习汇编基础知识并且我经常使用 printf（我认为我从 C/C++ 经验中知道的足够多）。我遇到了 2 个字节（16 位）值的奇怪东西：

在 32 位模式下，当使用 printf("%hu", (unsigned short)123) 时，我认为它会从堆栈中取出 6 个字节（4 个用于格式字符串的地址，2 个用于值）。同时实际情况是，地址为 4，价值为 4。

这是为什么？ %hu 等于 %u 吗？或者它只是剥离值的高 2 个字节？

一些代码（从C到ASM编译，-O0）： https://godbolt.org/z/x167zdon1

这个有效：

        mov     eax, 123
        push    eax
        push    format ; "%hu"
        call    _printf
        add     esp, 4 + 4    ; works

但我认为这应该：

        mov     ax, 123
        push    eax
        push    format ; "%hu"
        call    _printf
        add     esp, 4 + 2    ; doesn't work: print gibberish, as it takes 2 bytes more to display the value....

Answer 1

doesn't work ...

当然：您执行了 push eax，将 4 个字节压入堆栈。为此，你必须再次从堆栈中删除 4 个字节。

I came across weird thing with 2 bytes (16 bits) values.

在 x86-32 代码中，堆栈通常应与 4 对齐。这意味着 esp 寄存器的值应为 4 的倍数。

出于这个原因，如果函数参数只是 16 字节甚至 8 字节的值，大多数调用约定都需要推送 32 位值。

Is %hu equal to just %u? Or is it just stripping high 2 bytes of the value?

这取决于调用约定和库实现：

当使用 C 编译器必须 push 32 位数字的调用约定时，如果参数是 16 位值，其高 16 位为 0，则库（printf 函数）可以以 %hu 与 %u 相同的方式实现。

当使用调用约定，其中此类数字的高 16 位可能具有任何值时，printf 函数当然必须去除高 2 个字节。

编辑

实际上，您在 printf 示例中有两个效果：

正如我已经写过的，如果需要 char 或 short 参数，x86-32 编译器会将 32 位值传递给函数。
在参数数量可变的函数中（例如printf），char或short类型的“附加”参数必须转换为int 由编译器。

假设我们在 16 位 CPU 上工作，但数据类型 int 是 32 位长。我们有一些函数 void test(short x, ...);.

如果我们在这种情况下调用 test(a, a);，编译器会将第一个参数作为 16 位值传递（因为该参数的数据类型为 short），将第二个参数作为 32-位值（因为它是一个附加参数）。

printf() 的附加参数也是如此 - 假设 int 是 32 位数据类型。

为什么 `printf` 和 `%hu%` 从堆栈中获取 4 个字节而不是 2 个字节？

Why does `printf` with `%hu%` takes 4 bytes from stack instead 2?

x86

assembly

printf

nasm

calling-convention