深入浅出 LEA 指令: x86 汇编中的地址计算神器

汇编语言

什么是 LEA 指令？

在 x86 汇编语言中，LEA（Load Effective Address）指令用于**计算一个内存地址的值并存入寄存器**，但并不访问该地址对应的内存内容。

它非常适合用来做指针运算、地址偏移等操作。

基本语法

LEA destination, source

• destination：必须是一个寄存器（如 eax, ebx 等）
• source：是一个有效的内存地址表达式，如 [ebx + ecx*4 + 8]

实际示例

lea eax, [ebx + ecx*4 + 8]

假设：

• ebx = 1000
• ecx = 3

那么上述指令的效果为：

eax = 1000 + 3 * 4 + 8 = 1020

注意：它**不会访问内存地址 1020 的内容**，只是把地址本身算出来放进 eax。

LEA 的常见用途

1. 指针运算

       mov esi, [ebp+8]     ; 从栈中读取一个指针  
       lea eax, [esi+4]     ; 相当于 pointer + 1（一个 int 是 4 字节）  
       

2. 高效的乘法和加法

       lea eax, [eax + eax*2]   ; eax = eax * 3  
       

3. 数组索引

       lea eax, [array + edi*4] ; 计算 array[edi] 的地址  
       

LEA 与 MOV 的区别

C 编译器中生成的 LEA 示例

C 代码如下：

int foo(int* arr, int i) {
    return arr[i + 2];
}

使用 GCC 编译并查看汇编输出（gcc -O2 -S foo.c -o foo.s）可能得到如下（简化后）：

foo:
    lea     eax, [rsi+2]
    mov     eax, DWORD PTR [rdi+rax*4]
    ret

解释：

• rdi 保存的是数组 arr 的首地址
• rsi 是传入的索引 i
• lea eax, [rsi + 2] 把 i + 2 算好存入 eax（不访问内存）
• 接着通过 [rdi + rax*4] 取数组中的第 i + 2 项（每项 4 字节）

64-bit 模式下 LEA 的用法

在 x86-64（即 64-bit 模式）中，LEA 同样强大，并能操作 64 位寄存器（如 rax, rbx, rsi, rdi 等）。

lea rax, [rbx + rcx*8 + 16]

这条指令的作用是：

rax = rbx + rcx * 8 + 16

常用于结构体成员访问、数组遍历、栈帧偏移等场景。

64-bit 示例：结构体成员地址计算

C 代码：

struct Point {
    int x;
    int y;
};

int* get_y(struct Point* p) {
    return &p->y;
}

对应汇编（GCC 生成，优化后）：

get_y:
    lea     rax, [rdi+4]
    ret

这里假设 int 为 4 字节，y 紧随 x，所以 &p->y = p + 4。因此直接使用 lea 得到地址，而无需访问内存。

总结补充

LEA 是汇编语言中强大的工具之一。它不像名字那样“加载”数据，而是更像是一个“指针运算器”。

无论是做复杂偏移、模拟乘法、还是指针遍历，只要涉及地址计算，你都应该想到 LEA。

学习汇编语言，理解 LEA 是迈向系统底层编程的关键一步。

• 编译器很喜欢用 LEA 来做常数加法、索引乘法，而不是使用加法或乘法指令
• LEA 在 64-bit 模式下可以处理更大的地址空间，更常见于系统级编程
• 它提供了一种“零内存访问”的方式，极大提高了性能

汇编语言

• 深入浅出 LEA 指令: x86 汇编中的地址计算神器

英文：Understanding the LEA Instruction: A Powerful Tool for Address Calculation in x86 Assembly