在编译成汇编语言的C语言中，puts和printf有什么区别？

Question

这是我使用puts()的C程序：

#include <stdio.h>
int main(void){
puts("testing");
}

使用gcc -S -o sample.s sample.c将其编译为汇编代码，这是我得到的结果：

        .file   "sample.c"
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "testing"
        .text
.globl main
        .type   main, @function
main:
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        andl    $-16, %esp
        subl    $16, %esp
        movl    $.LC0, (%esp)
        call    puts
        leave
        ret
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 4.4.5 20110214 (Red Hat 4.4.5-6)"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

我以相同的方式进行了操作，只不过这次我使用了printf()，这是我的结果：

    .file   "sample.c"
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "testing"
        .text
.globl main
        .type   main, @function
main:
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        andl    $-16, %esp
        subl    $16, %esp
        movl    $.LC0, %eax        //this is the difference
        movl    %eax, (%esp)
        call    printf
        leave
        ret
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 4.4.5 20110214 (Red Hat 4.4.5-6)"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

我不理解的是，printf() 函数将 mov $.LC0 到 %eax，然后将 %eax 移动到 (%esp)，而 puts() 函数直接将 mov %.LC0 移动到 (%esp)。我不知道这是为什么。

- tintheanh

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可能是因为 printf 是一个变参函数，与有固定参数数量的函数调用方式不同。 - Barmar

有趣的是，在Mac上使用clang编译器，这两个程序都会编译成相同的汇编代码。 - Leandros

另外，为什么GCC在Linux上编译位置相关的代码？ - Leandros

在编译时启用优化。如果没有启用优化，GCC会生成大量不必要的代码，从而影响代码性能。 - Ross Ridge

汇编输出在非最大优化级别下并不重要，你所看到的是编译器使代码变得更冗长，以便在调试器或人类阅读时更容易跟踪。 - M.M

Answer 1

这两个函数在汇编级别的主要区别是，puts()函数只需要一个参数（一个指向要显示的字符串的指针），而printf()函数需要一个参数（指向格式字符串的指针），然后是任意数量的堆栈参数（printf()是可变参数函数）。

请注意，没有对参数数量进行任何检查，它仅取决于格式字符串中字符%出现的次数。例如，这种特殊性被用于格式字符串格式漏洞利用方法，以交互方式探索进程的堆栈内容。

因此，基本上，区别在于puts()只有一个参数，而printf()是可变参数函数。

如果您想更好地理解这种差异，请尝试编译：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("testing %d", 10);
}

- perror

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值得一提的是，与fputs不同，'puts'隐含地附加了\n。请参阅编译器将printf优化为puts的两种情况和不优化的两种情况以及https://dev59.com/UZXfa4cB1Zd3GeqPhqCk。 - Peter Cordes