C++ 条件运算符原理解析

最近一直研究一个对个人而言很有价值的一个LIB库的逆向。在今天下班后突然灵感闪现，这个断断续续逆了接近一周的核心管理类。终于在今天给逆完了。在最后一个函数里，碰到了之前基本没有用过的一条指令。当然光看单句的汇编指令，是没有办法看出具体的作用的，而且还很可能会认为原作者本来就是用汇编来实现的！呵呵，先不废话，先贴出反汇编代码一睹为快：

mov        dword ptr [b],64h   // int b
xor         eax,eax
cmp        dword ptr [b],0
setg        al
sub         eax,1
and         eax,64h
add         eax,0C8h
mov         dword ptr [a],eax   // int a

今天的LIB里面的那段迷惑的代码就跟这段代码一致，唯独a、b变量不一样。当然这个不影响结果。一开始可能会对setg这条指令的用途不了解。二是看下面蓝色的三条指令，什么又是减，又是and，又是add一些莫名奇妙的立即数。还真让人迷惑这段代码翻译成C 将怎么写。难道就一句一句的翻译？这样的话恐怕一条汇编就是一句C 。而且到了setg这条指令时还真不知道怎么单独的将其翻译成C 的什么语句。呵呵！这可能也就是逆向所带来的乐趣之一吧（个人观点）！

好了。不废话，先分析下。首先b是一个变量，首先被赋值成0x64(100)。然后将b与0进行比较，如果有心的朋友会觉得奇怪，这个cmp的下面一条语句怎么不是跳转语句，一般都是比较后，然后根据比较结果进行跳转。否则cmp有什么意义呢？到这里的话误导我们的就是setg这条指令了。要了解它，首先得知道cmp会影响到标志寄存器的标志位。cmp是执行的减法操作，将前面的操作数减去后面的操作数。与sub的区别就是它不将减后的值放到目的操作数中。所以cmp有可能减溢出等，从而影响到了标志位。由此一来我们就算猜测都能知道setg应该与标志位有关系。然后通过资料或者奔腾X86指令集查找表（我使用的平台是INTEL X86 CPU）。就可以知道setg指令乃是大于零为真，setg al 就是如果cmp比较后大于零，al里的值将是0x01。setg的判断表达式就是(ZF=0 and SF=OF)，还有个setle( ZF = 1 or SF <> OF )，等等还有几个，这里就不一一说明。有兴趣的朋友可以去查阅。

之后蓝色的三条指令，仔细分析会发现，如果eax为0的话，sub eax, 1后eax将是0xffffffff。之后再and eax, 64h结果eax为64h，之后再是加C8h。之后就给a变量了。然后再分析另外一种情况，假如eax为1， sub eax, 1后将是0，再and等于没运算，之后才是加上C8h，后面就一样了。前面的xor eax, eax就不说了，就是把eax清零。这样一分析，可以有个大概的C 语句的锥形。那就是三目运算符：(?:)。

好了，这句C 语句很短，那就是：

int b = 100;

int a = ( b <= 0 ) ? 300 : 200;

哈哈，很简单吧！其实逆向就是这样，分析一大段很可能翻译过来的C 代码就一句而已。这篇文章说是巧妙原理解析。这里的巧妙之处就在于编译器很聪明（MS很厉害），这些细节的技巧可以给我们很多的启发。这个三目运算在汇编层面上，首先编译器会把后面冒号两边的数字求差，差将用于and运算。b <= 100后eax要么为1要么为0。因此后面的sub eax, 1后eax要么为0xffffffff，要么为0，为0xffffffff表示b小于等于0。b小于等于0之后的and eax, 64h也就将300 - 200的差100赋值给了eax，之后再add C8h(200)，便得到了300。反之，sub eax, 1后。 eax将为0。and运算后等于就没有算上差值，之后加上冒号后面的数。就是小的200了。呵呵！这些细节，MS的程序很细心啊！

还有就是一点，这里记录的差值是有符号的，而且是固定的冒号前面的数减去后面的数。如果前面的数小于后面的数，那么这里记录的将是一个负值，原理一样。

再举一个例子吧：

      mov         dword ptr [b],1
      xor         eax,eax
      cmp         dword ptr [b],0
      setg        al
      lea         eax,[eax eax-1]
      mov         dword ptr [a],eax

这个例子就不用说了，直接贴C 代码：

int b = 1;
int a = ( b > 0 )? 1 : -1;

或者是BOOL类型的。注意看红色指令的巧用，它直接代替了and和add指令。大家慢慢体会！

如果后面冒号两边任意一边是变量的话，就不会被编译成这样子了，就会被编译成普通的跳转类似于if语句了。

补充：软件开发 , C++ ,