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

LEA指令可用于避免CPU对有效地址进行耗时的计算。如果地址被重复使用,则将其存储在寄存器中而不是每次使用时计算有效地址更有效。

其他回答

lea是“加载有效地址”的缩写。它将源操作数的位置引用地址加载到目标操作数。例如,您可以使用它:

lea ebx, [ebx+eax*8]

用一条指令进一步移动ebx指针eax项(在64位/元素数组中)。基本上,您可以从x86体系结构支持的复杂寻址模式中受益,从而有效地操作指针。

正如其他人所指出的,LEA(负载有效地址)经常被用作进行某些计算的“技巧”,但这并不是它的主要目的。x86指令集是为支持Pascal和C等高级语言而设计的,在这些语言中,数组特别是int数组或小型结构是常见的。例如,考虑表示(x,y)坐标的结构:

struct Point
{
     int xcoord;
     int ycoord;
};

现在想象一下这样的陈述:

int y = points[i].ycoord;

其中points[]是Point的数组。假设数组的基已经在EBX中,变量i在EAX中,xcoord和ycoord各为32位(因此ycoord在结构中的偏移量为4字节),则该语句可以编译为:

MOV EDX, [EBX + 8*EAX + 4]    ; right side is "effective address"

其将在EDX中降落y。比例因子为8是因为每个点的大小为8字节。现在考虑与“address of”运算符使用的相同表达式&:

int *p = &points[i].ycoord;

在这种情况下,您不需要ycoord的值,而是需要它的地址。这就是LEA(加载有效地址)的作用

LEA ESI, [EBX + 8*EAX + 4]

这将在ESI中加载地址。

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。

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。