何時需要看 Assembly Code#

有時你盯著一行簡單的程式碼，明明知道它應該怎麼運作，但它就是不照預期執行。此時可以深入到機器指令層級來觀察，因為在這個層級：

• 每條指令只做一個簡單操作，你可以清楚看到發生了什麼
• 沒有隱藏的抽象層

透過檢視機器碼的執行，你可以發現：

• 不預期的 type cast
• 搞錯的運算子優先序
• overloaded operator 的非預期使用
• 遺漏的大括號
• 不恰當的型別使用（如用 int 而非 long）
• polymorphic routine 的非預期呼叫
• code inlining 導致無法 step into 的情況

理解 Assembly 語言基礎#

兩種主要的 assembly 語法風格：

• AT&T 語法 — Unix 系統常見，用於 ARM 等平台
• Intel 語法 — Windows 系統常見，用於 x86 平台

常見指令#

關鍵概念#

• Register — CPU 內部的少量儲存空間（x86: eax, edx 等；ARM: r0-r15）
• Frame pointer — ebp 或 fp，用來存取 local 變數和引數（以偏移量定址）
• Return value — 通常存在 eax（x86）或 r0（ARM）register 中

在 Debugger 中檢視 Assembly#

• Visual Studio — Debug - Windows - Disassembly（Alt-8），搭配 Debug - Windows - Registers（Alt-5）
• gdb — display/i $pc 顯示每條反組譯指令，用 stepi 和 nexti 逐指令執行，info registers 或 display $eax 查看 register 值
• Eclipse — 安裝 bytecode plugin 來查看 JVM bytecode

要知道函式的回傳值，只需在函式即將返回到呼叫者時，查看 return value register（eax 或 r0）的值即可。

檢視 Raw Memory#

了解資料在記憶體中的實際表示也很有用，特別是處理來自磁碟或其他程序的 binary 資料時。

各工具的操作方式#

• Visual Studio — Debug - Windows - Memory（Alt-6），輸入 buffer 名稱或位址
• Eclipse — Window - Show View - Other - Debug - Memory
• gdb — x/ 指令，格式為 x/數量格式大小 位址，例如 x/10xb &a 顯示變數 a 的 10 個 byte 的十六進位內容

Endianness#

記憶體中整數的 byte 儲存順序有兩種：

• Little-endian — 最低位 byte 在前（Intel、大多數 ARM），例如 0x76543210 儲存為 0x10 0x32 0x54 0x76
• Big-endian（network byte order）— 最高位 byte 在前（SPARC、PowerPC），也是 TCP/IP 和 Java binary format 使用的格式

檢視 raw memory 時務必注意 endianness，否則會誤讀資料的值。

重點回顧#

• 當程式碼行為不符預期時，透過反組譯的機器指令來真正理解程式在做什麼
• 查看 eax 或 r0 register 可以得知函式的回傳值
• 透過檢視 raw memory 來理解資料的實際內部表示，注意 endianness 差異