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“哇塞，怎么可能這么簡單!”
當(dāng)C語言老頭兒還是小伙子的時候，***次見到了匯編，發(fā)出了這么一聲感慨。
在C語言看來，這匯編的指令實在是太簡單了，簡單到了令人發(fā)指的地步，只有這么幾類指令：
數(shù)據(jù)傳輸類：
- 就是把數(shù)據(jù)從一個位置復(fù)制到另外一個位置，比如從內(nèi)存到寄存器，或者從寄存器到內(nèi)存， 或者從寄存器到寄存器。
算術(shù)和邏輯運算類：
- 無非就是加減乘除，AND, OR, 左移，右移
控制類：
- 比較兩個值，跳轉(zhuǎn)到某一個位置。
匯編老頭兒非常地驕傲， 他經(jīng)常囂張地說：“別看我的指令這么簡單，但是配合我的寄存器和內(nèi)存， 卻能完成你們這些所謂的高級語言的所有功能!”
這寄存器是什么鬼? C語言腦海中只有內(nèi)存和指針，根本就沒有什么寄存器的概念， 實際上，這是屬于CPU阿甘的，容量有限，但是速度超級快的存儲部件。
32位CPU寄存器
圖片來源： http://pascalturbo.net/cpu-registers/
數(shù)組
C看著匯編這單薄的小身板，想到自己那優(yōu)雅的if , 漂亮的while, for ，還有那極為重要的函數(shù)調(diào)用，心里不由得泛起嘀咕：我的程序怎么可能被編譯成這么簡單的匯編?
雖然心里有點瞧不上，但C小伙還是挺恭敬的：“前輩，在我這里有個數(shù)組的概念，編譯成匯編是什么樣?”
- int num[10];
- num[0] = 100;
- num[1] = 200;
除了機器語言，那就屬匯編最老，連C語言的***個編譯器都是用匯編寫的，當(dāng)之無愧的前輩。
匯編老頭兒沒想到C小伙兒連這個問題都沒弄清楚，說道：“我這里只認(rèn)寄存器和內(nèi)存，你這所謂數(shù)組，就是內(nèi)存的一段連續(xù)的空間嘛，我只要知道開始地址就可以了。”
C小伙兒一看，好家伙，連變量名num都不要了。 不過說得也是， 匯編老頭只要記住初始地址，順著地址就能找到所有東西。
“咦，這個什么0x000083d0不就相當(dāng)于我的指針么? ”
“是啊，不過在我這里，都是地址，忘掉指針吧!”
條件分支
C小伙又想到了自己的if else，在匯編中該怎么處理?
- if(x < y ){
- return y - x;
- } else {
- return x -y ;
- }
匯編老頭兒說：“你們這些高級語言啊，就愛搞復(fù)雜化，怎么不用goto呢?”
C小伙說：“goto 被迪杰斯特拉認(rèn)為是有害的，會破壞結(jié)構(gòu)化，不建議使用!”
“唉，簡單就是美，你們這些高級語言懂不了，我這里很簡單，就是比較和跳轉(zhuǎn)指令，從一個地方跳到另外一個地方執(zhí)行就行了?！?/p>
匯編老頭兒一遍感慨，一遍寫道：
我們假設(shè)
- %eax 寄存器保存的是y的值,
- %edx 寄存器保存的是x的值。
- cmpl %eax, %edx ; 比較x和y
- jge .L1 ; 如果x >= y，跳轉(zhuǎn)到.L1處去執(zhí)行
- subl %edx,%eax ; 計算y-x，結(jié)果存到eax寄存器中
- jmp .done ; 跳轉(zhuǎn)到.done標(biāo)簽處
- .L1:
- subl %eax, %edx ; 計算 x-y
- movl %edx, %eax ; 把結(jié)果存到eax寄存器中
- .done: ; 計算結(jié)束，結(jié)果保存在eax寄存器中
(碼農(nóng)翻身注：這個例子來源于《深入理解計算機系統(tǒng)》)
C小伙兒看了半天，終于搞明白了這段匯編程序的含義，這所謂的jge也就是做一個判斷，然后跳轉(zhuǎn)到特定位置去執(zhí)行，就像是if 和 goto 的結(jié)合。
匯編老頭兒看到C小伙兒懂了， 問道：“你想想你的while 循環(huán)，for 循環(huán)，是不是if 和 goto 的包裝而已?”
C小伙兒想了一會：“確實是這樣!”
“這不就結(jié)了，我的匯編看起來簡單，但是卻能表達(dá)你所有的流程控制語句，不管什么if else, while, for ，switch ，對吧?”
C小伙兒覺得匯編老頭兒說的都是歪理：“這goto是簡單，可是程序讀起來就非常復(fù)雜了啊!”
匯編老頭兒說：“你算是說道了點子上，所謂高級語言，主要是方便人類的編寫和閱讀的，是為了提升人類的效率。 在我這里，主要是讓CPU阿甘執(zhí)行的，那傻小子，速度飛快，什么也不懂，你只要告訴它指令就行，越簡單越好?！?/p>
沒想到CPU阿甘聽到了對它的嘲諷，不滿地說：“老伙計，又在背后說我的壞話，我執(zhí)行了億萬條指令以后，早就悟出了程序的局部性原理，這你懂不懂?”
(碼農(nóng)翻身注：詳情參見《CPU阿甘》)
函數(shù)調(diào)用
C小伙看到不能難倒匯編老頭兒，想到了自己可以定義函數(shù)，精神一振，問道：“函數(shù)調(diào)用你怎么處理啊?”
- int funcA(int a){
- ......
- funcB(10)
- ......
- }
- int funcB(int b){
- ......
- funcC();
- ......
- }
看看，這funcA調(diào)用funcB, funcB又調(diào)用funcC，函數(shù)嵌套調(diào)用，你那簡單的指令能處理? C小伙兒心里暗想。
匯編老頭兒不慌不忙：“你可算是問了一個有價值的問題，不過這也難不倒我，我需要內(nèi)存配合一下就行了?！?/p>
“看到里邊的棧幀沒有，每個棧幀都表示一個函數(shù)的調(diào)用!”
“那這棧幀中有什么東西?” C小伙兒問道。
“細(xì)節(jié)太復(fù)雜，給你畫個示意圖看看吧!”
“不對啊，你這棧幀中有輸入?yún)?shù)，有返回值，可是沒有函數(shù)代碼啊?代碼去哪兒了?”
“真是幼稚! 這是運行時在內(nèi)存中對函數(shù)的表達(dá)，那代碼肯定是在代碼段啊?！?匯編老頭兒嘲諷道。
代碼段的指令不斷被CPU阿甘執(zhí)行，遇到函數(shù)調(diào)用，就建立新的棧幀，函數(shù)調(diào)用結(jié)束，棧幀就會銷毀，廢棄。然后返回上一個棧幀。
C小伙兒意識到自己犯了一個大錯誤，他老是想著代碼的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，而忽略了運行時的表示。
編程語言的***
他急于挽回面子，趕緊給C++打電話求援：“兄弟，快過來，治一下這個匯編老頭兒!”
C++了解了事情的經(jīng)過，說道：“兄弟，不行啊，別看我有class， 但是最終我也得變成過程化的程序，翻譯成匯編，和你是一樣一樣的?！?/p>
(碼農(nóng)翻身注： 參見《面向?qū)ο笫ソ?jīng)》)
“那Python呢， Java 呢?” C小伙兒有點氣急敗壞。
“他們更不行了，是虛擬機中的語言，他們連匯編老頭兒的面兒都見不著，再說那虛擬機也是用你老兄C語言寫的啊!”
C小伙呆住了，可不是，自己是很多系統(tǒng)級軟件和編程語言的基礎(chǔ)，已經(jīng)非常貼近硬件了，自己治不了匯編老頭兒，別人肯定也不行啊。
C小伙兒又想到了應(yīng)用層那復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，他們都是由Python,Java, JavaScript等高級語言編寫的，還用到了什么OOD，設(shè)計模式，函數(shù)式，響應(yīng)式編程...... 但是它們都是一層層的抽象，幫助程序員更好地編寫程序，在***層，還是匯編啊。
他嘆了一口氣，對匯編老頭說：“前輩，我服了，您可真是編程語言的***啊。”
“不敢當(dāng)，還有一個語言比我更厲害!”
“是誰?”
“機器語言! 只有0和1!不信你看看這程序員專屬的鍵盤。”
標(biāo)題名稱：編程語言的巔峰境界
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