通过上一篇 Smali 语法解析——Hello World 的学习，了解了 Smali 文件的基本格式。这一篇从最基本的数学运算，条件判断，循环等开始，更加详细的了解 Smali 语法。

数学运算

加法

先看源文件：

public class BaseSmali {private float add() {int a = 1;float b = 1.5f;return  a + b;}
}

通过 javac dx 和 baksmali 工具生成对应的 smali 文件，具体方法在 上一篇 中有所介绍。我们看一下生成的 smali 文件：

.class public LBaseSmali;
.super Ljava/lang/Object;
.source "BaseSmali.java"# direct methods
.method public constructor ()V.registers 1.prologue.line 1invoke-direct {p0}, Ljava/lang/Object;->()Vreturn-void
.end method.method private add()F.registers 3 // 使用 3 个寄存器.prologue.line 5const/4 v0, 0x1 // 将 0x1 放入 v0.line 6const/high16 v1, 0x3fc00000    # 1.5f 将 1.5f 放入 v1.line 7int-to-float v0, v0 // 将 v0 中的 int 值强转为 float 再存入 v0add-float/2addr v0, v1 // 将 v0 和 v1 中的值相加再存入 v0return v0 // 返回 v0 中的值
.end method

代码逻辑很简单，可以看到 int 值和 float 值相加的过程中会先将 int 值强转为 float，再进行加法。这里用到了数据定义，强转，加法三种 smali 语法。

数据定义指令

Dalvik 虚拟机中每个寄存器都是 32 位的。int 等 4字节表示的数据类型一个寄存器就可以表示，而 double 等 64 位的数据类型则需要两个寄存器来表示。数据定义指令用到的基本字节码是 const，一般带 -wide 后缀表示的是 64 位数据，不带 -wide 后缀则是 32 位数据。上面的例子中定义了 两种基本数据类型。 const/4 v0, 0x1表示将数值 0x1 扩展为 32 位之后赋给寄存器 v0。const/high16 v1, 0x3fc00000 ，表示将 0x3fc00000 右边零扩展至 32 位赋给寄存器 v1。0x3fc00000 是 1.5f 在内存中的表示，如果你了解 float 数值在内存中的表示方法的话，就会理解这里为什么要右边零扩展了。不理解的话可以阅读我的文章，[先挖一个坑吧，还没有写]() 。下面介绍一些常见的数据定义指令（来自官网）：

语法参数说明const/4 vA, #+BA: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（8 位）将给定的字面值（符号扩展为 32 位）移到指定的寄存器中。const/16 vAA, #+BBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）将给定的字面值（符号扩展为 32 位）移到指定的寄存器中。const vAA, #+BBBBBBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 任意 32 位常量将给定的字面值移到指定的寄存器中。const/high16 vAA, #+BBBB0000A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）将给定的字面值（右零扩展为 32 位）移到指定的寄存器中。const-wide/16 vAA, #+BBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）将给定的字面值（符号扩展为 64 位）移到指定的寄存器对中。const-wide/32 vAA, #+BBBBBBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（32 位）将给定的字面值（符号扩展为 64 位）移到指定的寄存器对中。const-wide vAA, #+BBBBBBBBBBBBBBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 任意双字宽度（64 位）常量将给定的字面值移到指定的寄存器对中。const-wide/high16 vAA, #+BBBB000000000000A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）将给定的字面值（右零扩展为 64 位）移到指定的寄存器对中。const-string vAA, string@BBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 字符串索引将通过给定的索引获取的字符串引用移到指定的寄存器中。const-string/jumbo vAA, string@BBBBBBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 字符串索引将通过给定的索引获取的字符串引用移到指定的寄存器中。const-class vAA, type@BBBBA: 目标寄存器（8 位） B: 类型索引将通过给定的索引获取的类引用移到指定的寄存器中。如果指定的类型是原始类型，则将存储对原始类型的退化类的引用。

强转指令

强转的语法比较简单，直接看官网截图:

除了常见的基本类型之间的强制转换，还有 neg 求补，not 求反，也同样适用这一语法。

加法指令

add-float/2addr v0, v1 // 将 v0 和 v1 中的值相加再存入 v0

加法指令还有一种三个参数的写法，如下所示：

add-float v0, v1, v2 // 将 v1 和 v2 中的值相加再存入 v0

这里的 float 可以替换为其他基本数据类型， add 也可以替换为其他数学运算操作。同样，还是用过官网截图来了解一下支持的运算语法：

一个加法延伸出来不少知识，看到这里，不知道你有没有一个疑问，想想最初的 java 源代码：

private float add() {int a = 1;float b = 1.5f;return  a + b;
}

代码中定义了两个变量 a 和 b，可是 smali 中的这两个变量呢？虚拟机中的编译器，不论是 JVM 还是 DVM，都会竭尽所能的在编译阶段对代码进行优化以提升运行速度。a 和 b 这两个变量在 add() 方法中并不是必须存在的，所以 DVM 不会浪费时间和空间再去申明这两个变量。如果变量 b 也是 int 类型的话，DVM 甚至连加法都会省略，直接返回 a+b 的数值，大家可以动手试一下。那么，如果在学习过程中想了解每一句代码的 smali 指令该怎么办呢？使用 IDEA 的 java2smali 插件，就不会存在这些优化了。

减法

源代码：

    private double sub(){int a = 1;double b = 2.5;return a-b;}

Smali 代码：

.method private sub()D.registers 5.prologue.line 11const/4 v0, 0x1.line 12const-wide/high16 v2, 0x4004000000000000L    # 2.5.line 13int-to-double v0, v0sub-double/2addr v0, v2return-wide v0
.end method

减法指令用 sub 表示。

另外这里要注意的是 const-wide 和 return-wide，添加了 -wide 后缀的操作符表示的是 64 位数据类型。上面例子中定义了 double 类型常量，返回值也是 double 类型。

乘法

源代码：

    private double mul(){float a = 1.5f;double b = 2;return a * b;}

Smali 代码：

.method private mul()D.registers 5.prologue.line 17const/high16 v0, 0x3fc00000    # 1.5f.line 18const-wide/high16 v2, 0x4000000000000000L    # 2.0.line 19float-to-double v0, v0mul-double/2addr v0, v2return-wide v0
.end method

乘法指令用 mul 表示

除法

源代码：

    private int div() {int a = 3;int b = 2;int c = a / b;return c;}

Smali 代码：

.method private div()I.registers 2.prologue.line 23.line 25const/4 v0, 0x1.line 26return v0
.end method

显然，编译器对这段代码进行了优化，提前计算了 3/2 ，在 div() 方法中直接返回结果。我们在通过 java2smali 插件看一下未经优化的 Smali 代码：

.method private div()I.registers 4.prologue.line 28const/4 v0, 0x3.line 29.local v0, "a":Iconst/4 v1, 0x2.line 30.local v1, "b":Idiv-int v2, v0, v1.line 31.local v2, "c":Ireturn v2
.end method

可以看到除法指令用 div 表示

布尔运算

源代码：

    private boolean bool(boolean a, boolean b,boolean c) {return a && b || c;}

Smali 代码：

.method private bool(ZZZ)Z.registers 5.prologue.line 35if-eqz p1, :cond_4 // 如果 p1 = 0, 跳至 cond_4 处if-nez p2, :cond_6 // 如果 p2 != 0，跳至 cond_6 处:cond_4if-eqz p3, :cond_8 // 如果 p3 = 0，跳至 cond_8 处:cond_6const/4 v0, 0x1 // 将 0x1 赋给 v0:goto_7return v0 // 返回 v0 的值:cond_8const/4 v0, 0x0 // 将 0x1 赋给 v0goto :goto_7 // 跳至 goto_7 处
.end method

布尔运算在 smali 中被转化为一系列的条件判断加指令跳转。上面例子中使用了两种跳转指令，if 判断之后的条件跳转和 goto 表示的无条件跳转，表示从当前地址跳转到指定的偏移处。条件判断指令在后面会具体罗列。

好像还没提到过参数寄存器，这里用到三个参数寄存器，p1 p2 p3 ，再加上一个局部变量寄存器 v0，看起来只用了四个寄存器，但是 .registers 5 却告诉我们这个方法用了五个寄存器，往上翻翻之前的 Smali 代码，你会发现，都无缘无故 “消失” 了一个寄存器。其实那是 p0 寄存器，函数被调用时会传入一个隐式的对当前对象的引用，存储在 p0 寄存器当中。

其他运算

源代码：

    private void other(int a) {int or = a | 1;int and = a & 1;int right = a >> 2;int left = a << 2;int mod = a % 2;}

Smali 代码：

.method private other(I)V.registers 3.prologue.line 39or-int/lit8 v0, p1, 0x1.line 40and-int/lit8 v0, p1, 0x1.line 41shr-int/lit8 v0, p1, 0x2.line 42shl-int/lit8 v0, p1, 0x2.line 43rem-int/lit8 v0, p1, 0x2.line 44return-void
.end method

or 或 ，and 与 ， shr 右移 ， shl 左移 ， rem 取模

条件判断

条件判断在之前的布尔运算中已经演示过，这里罗列一些具体的判断指令：

指令说明if-eq vA, vB, +CCCC如果 vA=vB，跳转指定偏移量if-nevA != vBif-ltvA < vBif-gevA >= vBif-gtvA > vBif-levA <= vBif-eqz vA, +BBBBvA = 0if-nezvA != 0if-ltzvA < 0if-gezvA >= 0if-gtzvA > 0if-lezvA <= 0

循环

源代码：

    private void loop(){for (int i=0;i<10;i++){System.out.println(i);}}

Smali 代码：

.method private loop()V.registers 3.prologue.line 47const/4 v0, 0x0 // v0 = 0:goto_1const/16 v1, 0xa // v1 = 10if-ge v0, v1, :cond_d // 如果 v0 >= v1，跳至 cond_d 处.line 48sget-object v1, Ljava/lang/System;->out:Ljava/io/PrintStream;invoke-virtual {v1, v0}, Ljava/io/PrintStream;->println(I)V.line 47add-int/lit8 v0, v0, 0x1 // v0++goto :goto_1 // 跳转至 goto_1 处.line 50:cond_dreturn-void
.end method

显然，循环也是通过条件判断和指令跳转来完成的。

本节中学习了 Smali 的数学运算，条件判断和循环的语法，也基本涵盖了大部分的 Smali 基本语法。下一篇学习 Smali 中类的用法。传送门 —— Smali 语法解析 —— 类

文中所有示例代码地址： https://github.com/lulululbj/android-reverse

文章同步更新于微信公众号： 秉心说 ， 专注 Java 、 Android 原创知识分享，LeetCode 题解，欢迎关注！