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多年来，我一直在学习计算机编程，而抽象层模糊了我的理解。假设我编译了一些源代码并且我有可执行的机器代码。一旦计算机运行这段代码，会发生什么？

例如，假设我运行一个简单的 if then else 语句并拥有机器代码。执行该指令的计算机电路中发生了什么？

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这取决于语言，但对于常规可执行文件（如从 C/C++ 获得），机器代码是 CPU 将解释为直接指令的位模式。如果您完成了任何组装，这些机器语言指令将与组装指令一对一地映射（如果您获得 CS 学位，您最终应该参加一两门学习组装的课程，甚至可能需要在组装之间手动翻译和使用 CPU 参考的机器语言）。

Java 和 C# 等其他语言稍微复杂一些，其中有一个中间“字节码”，在程序运行时会被解释并翻译成机器代码，从而使它们能够实现某种平台独立性。

至于指令本身的作用，取决于 CPU，但其中一些指令可能如下所示：

  • 将值从寄存器* 移动到 RAM 地址，反之亦然
  • 对两个值执行操作（如加法、异或、与、或等...）
  • 比较两个值（确定它们是否相等或一个大于另一个）
  • 将当前指令寄存器（跳转）更改为不同的地址，具体取决于上次比较的结果（在循环中使用）
  • 将一个值移动到堆栈**，或从堆栈中删除一个值
  • 将我们的位置/状态保存在堆栈中，然后跳转到新地址
  • 从堆栈中调用保存的位置/状态，然后跳回到我们以前的位置（最后两个用于函数调用）

可能还有更多。

*寄存器是存在于 CPU 中的一些非常小但非常快的内存空间；某些寄存器用于某些指令。其中之一是当前指令寄存器，它保存要执行的下一条指令的地址。直接改变这个值会跳转到一个新的地址，类似于goto语句。

**堆栈是一个内部堆栈，可以以先进后出的方式存储和检索值。这就是函数调用的实现方式。像汉塞尔和格莱特一样，我们在身后留下面包屑的痕迹，这样我们才能找到回家的路。

此外，关于指令集的组织方式有两种“思想流派”：RISC 和 CISC（精简指令集计算机和复杂指令集计算机）。在 RISC 计算机中，功能不太强大的指令要少得多，程序员或编译器可以使用它们的组来完成更复杂的事情。在 CISC 计算机中，有越来越多的强大指令，并带有一些冗余。基于 Intel 的 CPU 是 CISC。

也可以看看：

于 2013-05-14T05:39:24.477 回答