“中级语言”

C语言虽然具备完整的高级语言特性，但更多特性的设计是针对CPU和硬件设计的，因为设计C语言的原始目的是为了代替汇编语言开发操作系统。

在设计C语言的那个年代，RISC并不流行，为了提升低主频CPU的性能，增强单条指令的功能，提供更多的指令和指令寻址方式，是更为常用的方法，也就是CISC的思路，从8086／8088开始的x86就是典型的例子。实际上，CISC和RISC孰优孰劣直到今天也并不是有绝对定论的事情。

很多C语言特性，看似复杂，如果对应到CISC CPU指令一级上，例如x86指令一级上，就会发现实在是理所当然的事情。

例如，“++”、“–”这类运算符，本来就是对应着INC、DEC这类指令；而令C语言初学者十分迷惑的“j=i++”与“j=++i”之间的区别，实际只是编译时，生成INC指令和MOV指令的先后次序问题。

“+=”、“-=”、“&=”、“|=”、“^=”这类运算符本来就是直接对应着ADD、SUB、AND、OR、XOR这类指令的，一条指令就能实现，反倒是“+”、“-”、“&”、“|”、“^”这类运算符一条指令往往还不能完全实现，还需要附加MOV等指令。

另外，“[]”运算符为何不检查下标越界？因为“[]”运算符的实质是一种变址运算符，并非取数组下标元素运算符。x86本来就支持相对寻址（变址寻址）、基址—变址寻址、基址—变址—相对寻址等多种寻址方式，“[]”运算符可直接用这些寻址方式实现，例如，在x86汇编语言中，变址寻址的下列写法都是可以接受的，寻址结果也一样：

mov al,data[si]
mov al,si[data]
mov al,[data+si]
mov al,[si+data]

有趣的是，C语言中，“取数组a下标为6的（第7个）元素”的写法，写作a[6]或者6[a]实际都是正确的，当然写成*(a+6)或者*(6+a)也是完全等价的，对照上面变址寻址的几种写法不难理解。

三种运算

在x86汇编语言中，假设需要将寄存器AX的值清零，可以有好几种写法，例如以下三种写法都可以：

mov ax,0
and ax,0
xor ax,ax

但第一种与后两种写法的本质不同，mov ax,0指令是一种将立即数传输到寄存器的操作，除了影响AX寄存器的值之外不会有任何附加作用，但and ax,0和xor ax,ax指令则是一种运算，会动用到CPU的ALU，运算结果一方面将AX寄存器清零，另一方面由于运算结果为零，因此同时将标志寄存器PSW（或者FLAGS）中的ZF、CF、OF、PF标志位也清零了，等于一条指令完成了多个工作。而ZF、CF、OF、PF标志位的清零，可能影响后续指令的执行，例如JZ／JNZ这样的条件跳转指令；同时，使用and ax,0或xor ax,ax的写法清零标志位，在使用汇编语言开发时就有可能简化程序的编写。

另外，三种写法中，一般来说xor ax,ax的写法指令执行速度要快一些，因为只涉及到AX寄存器操作数，不涉及到立即数操作数，指令执行过程中省去了对指令进行进一步译码，以及从指令中获得立即数操作数的步骤（或者更为准确地说，实现了断开数据依赖）。

那么，在C语言中，假设变量a是使用寄存器直接实现的（很多时候，C编译器的优化都能做到），那么一般来说，a=0就相当于mov ax,0的形式，a&=0就相当于and ax,0的形式，a^=a就相当于xor ax,ax的形式，尽管在现代主流CPU和主流C编译器上，三者可能都会被编译器最终优化为xor ax,ax的形式，但在一些嵌入式CPU和较老的C编译器上，优化能力有限，三种写法最终生成的指令就有可能不同，进而就可能影响到指令在CPU上的执行速度，以及编译器在其它方面的优化，毕竟一条指令能完成两个工作，则有可能有利于后续指令的优化。

还有，值得注意的是，在底层开发，例如嵌入式系统和硬件固件（Firmware）的开发中，直接与硬件底层，例如外设寄存器打交道时，如果要将外设寄存器中的某位置位（设置为1）或者清零（设置为0），一般不用“=”直接赋值，而应该用“|=”或者“&=”进行，也就是相当于使用OR指令或者AND指令，防止影响寄存器中除了需要置位或者清零的位之外的位，否则影响了不应该影响的位，就可能导致不可预知的结果。