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C語言的循環(huán)結(jié)構(gòu)有for循環(huán)、while循環(huán)、do循環(huán)和goto循環(huán)。本文介紹前3種循環(huán)方式。

1. for循環(huán)結(jié)構(gòu)

for循環(huán)也可以稱為步進(jìn)循環(huán)，它的特點(diǎn)是常用于已經(jīng)明確了循環(huán)的范圍?？匆粋€(gè)簡單的C語言代碼，具體如下：

#include <stdio.h>

int main()

{

 int nNum = 0, nSum = 0;

 for ( nNum = 1; nNum <= 100; nNum ++ )

 {

   nSum += nNum;

 }

 printf("nSum = %d \r\n", nSum);

 return 0;

}

這是很典型的求1～100的累加和的程序。通過這個(gè)程序來認(rèn)識(shí)關(guān)于for循環(huán)結(jié)構(gòu)的反匯編代碼。

.text:00401028 mov [ebp+nNum], 0

.text:0040102F mov [ebp+nSum], 0

.text:00401036 mov [ebp+nNum], 1

.text:0040103D jmp short LOC_CMP

.text:0040103F ; ---------------------------------------------------------

.text:0040103F

.text:0040103F LOC_STEP: ; CODE XREF: _main+47j

.text:0040103F mov eax, [ebp+nNum]

.text:00401042 add eax, 1

.text:00401045 mov [ebp+nNum], eax

.text:00401048

.text:00401048 LOC_CMP: ; CODE XREF: _main+2Dj

.text:00401048 cmp [ebp+nNum], 64h

.text:0040104C jg short LOC_ENDFOR

.text:0040104E mov ecx, [ebp+nSum]

.text:00401051 add ecx, [ebp+nNum]

.text:00401054 mov [ebp+nSum], ecx

.text:00401057 jmp short LOC_STEP

.text:00401059 ; ---------------------------------------------------------

.text:00401059

.text:00401059 LOC_ENDFOR: ; CODE XREF: _main+3Cj

.text:00401059 mov edx, [ebp+nSum]

.text:0040105C push edx

.text:0040105D push offset Format ; "nSum = %d \r\n"

.text:00401062 call _printf

.text:00401067 add esp, 8

.text:0040106A xor eax, eax

這次的反匯編代碼，修改了其中的變量、標(biāo)號(hào)，看起來更加直觀。從修改的標(biāo)號(hào)來看，for結(jié)構(gòu)可以分為3部分，在LOC_STEP上面的部分是初始化部分，在LOC_STEP下面的部分是修改循環(huán)變量的部分，在LOC_CMP下面和LOC_ENDFOR上面部分是比較循環(huán)條件和循環(huán)體的部分。

for循環(huán)的反匯編結(jié)構(gòu)如下：

; 初始化循環(huán)變量

 jmp LOC_CMP

LOC_STEP:

 ; 修改循環(huán)變量

LOC_CMP:

 ; 循環(huán)變量的判斷

 jxx LOC_ENDFOR

 ; 循環(huán)體

 jmp LOC_STEP

LOC_ENDOF:

再用IDA來看一下生成的流程結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

圖片

圖1  for結(jié)構(gòu)的流程圖

2. do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)

do循環(huán)的循環(huán)體總是會(huì)被執(zhí)行一次，這是do循環(huán)與while循環(huán)的區(qū)別。這里還是1～100的累加和代碼，來看一下它的反匯編結(jié)構(gòu)。先看C語言代碼，具體如下：

#include <stdio.h>

int main()

{

 int nNum = 1, nSum = 0;

 do

 {

   nSum += nNum;

   nNum ++;

 } while ( nNum <= 100 );

 printf("nSum = %d \r\n", nSum);

 return 0;

}

do循環(huán)的結(jié)構(gòu)要比for循環(huán)的結(jié)構(gòu)簡單很多，反匯編代碼也少很多。先來看一下IDA生成的流程圖，如圖2所示。

圖片

圖2  do循環(huán)流程圖

反匯編代碼如下：

.text:00401028 mov [ebp+nNum], 1

.text:0040102F mov [ebp+nSum], 0

.text:00401036

.text:00401036 LOC_DO: ; CODE XREF: _main+3Cj

.text:00401036 mov eax, [ebp+nSum]

.text:00401039 add eax, [ebp+nNum]

.text:0040103C mov [ebp+nSum], eax

.text:0040103F mov ecx, [ebp+nNum]

.text:00401042 add ecx, 1

.text:00401045 mov [ebp+nNum], ecx

.text:00401048 cmp [ebp+nNum], 64h

.text:0040104C jle short LOC_DO

.text:0040104E mov edx, [ebp+nSum]

.text:00401051 push edx

.text:00401052 push offset Format ; "nSum = %d \r\n"

.text:00401057 call _printf

.text:0040105C add esp, 8

.text:0040105F xor eax, eax

do循環(huán)的主體就在LOC_DO和0040104C的jle之間。其結(jié)構(gòu)整理如下：

 ; 初始化循環(huán)變量

LOC_DO:

 ; 執(zhí)行循環(huán)體

 ; 修改循環(huán)變量

 ; 循環(huán)變量的比較

 Jxx LOC_DO

3. while循環(huán)結(jié)構(gòu)

while循環(huán)與do循環(huán)的區(qū)別在于，在進(jìn)入循環(huán)體之前需要先進(jìn)行一次條件判斷，循環(huán)體有可能因?yàn)檠h(huán)條件的不成立而一次也不執(zhí)行?？?～100累加和的while循環(huán)代碼：

#include <stdio.h>

int main()

{

 int nNum = 1, nSum = 0;

 while ( nNum <= 100 )

 {

   nSum += nNum;

   nNum ++;

 }

 printf("nSum = %d \r\n", nSum);

 return 0;

}

再來看一下它的反匯編代碼，while循環(huán)比do循環(huán)多了一個(gè)條件的判斷，因此會(huì)多一條分支。反匯編代碼如下：

.text:00401028 mov [ebp+nNum], 1

.text:0040102F mov [ebp+nSum], 0

.text:00401036

.text:00401036 LOC_WHILE: ; CODE XREF: _main+3Ej

.text:00401036 cmp [ebp+nNum], 64h

.text:0040103A jg short LOC_WHILEEND

.text:0040103C mov eax, [ebp+nSum]

.text:0040103F add eax, [ebp+nNum]

.text:00401042 mov [ebp+nSum], eax

.text:00401045 mov ecx, [ebp+nNum]

.text:00401048 add ecx, 1

.text:0040104B mov [ebp+nNum], ecx

.text:0040104E jmp short LOC_WHILE

.text:00401050 ; -----------------------------------------------------------

.text:00401050

.text:00401050 LOC_WHILEEND: ; CODE XREF: _main+2Aj

.text:00401050 mov edx, [ebp+nSum]

.text:00401053 push edx

.text:00401054 push offset Format ; "nSum = %d \r\n"

.text:00401059 call _printf

.text:0040105E add esp, 8

.text:00401061 xor eax, eax

while循環(huán)的主要部分全部在LOC_WHILE和LOC_WHILEEND之間。在LOC_WHILE下面的兩句是cmp和jxx指令，在LOC_WHILEEND上面是jmp指令。這兩部分是固定的格式，其結(jié)構(gòu)整理如下：

 ; 初始化循環(huán)變量等

LOC_WHILE:

 cmp xxx, xxx

 jxx LOC_WHILEEND

 ; 循環(huán)體

 jmp LOC_WHILE

LOC_WHILEEND:

再來看一下IDA生成的流程圖，如圖3所示。

圖片

圖3  while循環(huán)流程圖

對于for循環(huán)、do循環(huán)和while循環(huán)這3種循環(huán)而言，do循環(huán)的效率顯然高些，而while循環(huán)相對來說比for循環(huán)效率又高些。