对我来说,这就像一部时髦的电影。它的用途是什么?我应该什么时候使用它?


当前回答

来自Abrash的“装配禅”:

LEA,唯一执行内存寻址计算但实际上不寻址内存的指令。LEA接受标准内存寻址操作数,但只会将计算出的内存偏移量存储在指定寄存器中,该寄存器可以是任何通用寄存器。这给了我们什么?ADD没有提供的两件事:使用两个或三个操作数执行加法的能力,以及将结果存储在任何寄存器中的能力;而不仅仅是源操作数之一。

执法机关不改变旗帜。

示例

LEA EAX,[EAX+EBX+1234567]计算EAX+EBX+134567(即三个操作数)LEA EAX,[EBX+ECX]计算EBX+ECX,而不使用结果覆盖两者。乘以常数(乘以2、3、5或9),如果你像LEA EAX那样使用,[EBX+N*EBX](N可以是1,2,4,8)。

其他用例在循环中很方便:LEA EAX、[EAX+1]和INC EAX之间的区别在于后者更改EFLAGS,但前者不更改;这保持了CMP状态。

其他回答

来自Abrash的“装配禅”:

LEA,唯一执行内存寻址计算但实际上不寻址内存的指令。LEA接受标准内存寻址操作数,但只会将计算出的内存偏移量存储在指定寄存器中,该寄存器可以是任何通用寄存器。这给了我们什么?ADD没有提供的两件事:使用两个或三个操作数执行加法的能力,以及将结果存储在任何寄存器中的能力;而不仅仅是源操作数之一。

执法机关不改变旗帜。

示例

LEA EAX,[EAX+EBX+1234567]计算EAX+EBX+134567(即三个操作数)LEA EAX,[EBX+ECX]计算EBX+ECX,而不使用结果覆盖两者。乘以常数(乘以2、3、5或9),如果你像LEA EAX那样使用,[EBX+N*EBX](N可以是1,2,4,8)。

其他用例在循环中很方便:LEA EAX、[EAX+1]和INC EAX之间的区别在于后者更改EFLAGS,但前者不更改;这保持了CMP状态。

这里有一个例子。

// compute parity of permutation from lexicographic index
int parity (int p)
{
  assert (p >= 0);
  int r = p, k = 1, d = 2;
  while (p >= k) {
    p /= d;
    d += (k << 2) + 6; // only one lea instruction
    k += 2;
    r ^= p;
  }
  return r & 1;
}

使用-O(optimize)作为编译器选项,gcc将找到指定代码行的lea指令。

正如前面提到的现有答案,LEA具有执行内存寻址运算而不访问内存的优点,将运算结果保存到不同的寄存器,而不是简单形式的加法指令。真正的潜在性能优势是现代处理器有一个单独的LEA ALU单元和端口,用于有效的地址生成(包括LEA和其他内存参考地址),这意味着LEA中的算术运算和ALU中的其他正常算术运算可以在一个核中并行完成。

查看Haswell架构的这篇文章,了解LEA单元的一些详细信息:http://www.realworldtech.com/haswell-cpu/4/

其他答案中未提及的另一个重要点是LEA REG,[MemoryAddress]指令是PIC(位置无关代码),它将此指令中的PC相对地址编码为参考MemoryAddress。这不同于MOV REG,MemoryAddress编码相对虚拟地址,需要在现代操作系统中重新定位/修补(如ASLR是常见功能)。因此,LEA可用于将非PIC转换为PIC。

LEA vs MOV(回复原始问题)

LEA不是一个时髦的MOV。当您使用MOV时,它会计算地址并访问内存。LEA只计算地址,实际上不访问内存。这就是区别。

在8086及更高版本中,LEA仅将最多两个源寄存器和一个立即数的和设置为目标寄存器。例如,lea-bp,[bx+si+3]将bx加si加3的和设置到bp寄存器。无法实现此计算以将结果保存到带有MOV的寄存器中。

80386处理器引入了一系列缩放模式,其中索引寄存器值可以乘以有效的缩放因子以获得位移。有效比例因子为1、2、4和8。因此,您可以使用lea-ebp、[ebx+esi*8+3]等指令。

LDS和LES(可选进一步阅读)

与LEA相反,有指令LDS和LES,相反,它们将值从内存加载到一对寄存器:一个段寄存器(DS或ES)和一个通用寄存器。其他寄存器也有版本:分别用于FS、GS和SS段寄存器的LFS、LGS和LSS(80386中介绍)。

因此,这些指令加载“远”指针-一个由16位段选择器和16位(或32位,取决于模式)偏移量组成的指针,因此在16位模式下,远指针的总大小为32位,在32位模式下为48位。

这些是16位模式的方便说明,无论是16位实际模式还是16位保护模式。

在32位模式下,由于操作系统将所有段基设置为零(平面内存模型),所以不需要加载这些指令,因此不需要加载段寄存器。我们只使用32位指针,而不是48位指针。

在64位模式下,不执行这些指令。它们的操作码会导致访问违规中断(异常)。自从Intel实施VEX“矢量扩展”(AVX)以来,Intel采用了LDS和LES的操作码,并开始将它们用于VEX前缀。正如Peter Cordes所指出的,这就是为什么在32位模式下只能访问x/ymm0..7的原因(引用):“VEX前缀经过精心设计,仅与32位模式中LDS和LES的无效编码重叠,其中RÜxÜBÜ均为1。这就是为什么某些位在VEX前缀中被反转的原因”。

也许只是LEA指令的另一件事。您还可以使用LEA将寄存器快速乘以3、5或9。

LEA EAX, [EAX * 2 + EAX]   ;EAX = EAX * 3
LEA EAX, [EAX * 4 + EAX]   ;EAX = EAX * 5
LEA EAX, [EAX * 8 + EAX]   ;EAX = EAX * 9