x86 汇编中的【条件跳转指令】：从基础到扩展的全面解析(查表版)
为了彻底覆盖 x86 架构中所有条件跳转指令，包括 8086 到现代 x86-64 的全部变体，我重新整理了分类体系，并补充了鲜为人知的指令变体、操作数大小前缀和历史演进。
本文需要运用的知识(需要详细了解可点击对应的点)：
- flags寄存器
一、条件跳转指令总表（不用背只要用的时候查表就可以）
| 分类 | 指令 | 跳转条件 | 英文全称 | 操作数 | 机器码 | 64 位兼容性 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 零标志（ZF） | JE/JZ | ZF=1 | Jump if Equal/Zero | 短跳转 | 74 cb | 兼容 | 结果为零或相等时跳转 |
| JNE/JNZ | ZF=0 | Jump if Not Equal/Not Zero | 短跳转 | 75 cb | 兼容 | 结果不为零或不相等时跳转 | |
| 进位标志（CF） | JB/JNAE/JC | CF=1 | Jump if Below/Not Above or Equal/Carry | 短跳转 | 72 cb | 兼容 | 无符号数低于或有进位时跳转 |
| JNB/JAE/JNC | CF=0 | Jump if Not Below/Above or Equal/No Carry | 短跳转 | 73 cb | 兼容 | 无符号数高于等于或无进位时跳转 | |
| 溢出标志（OF） | JO | OF=1 | Jump if Overflow | 短跳转 | 70 cb | 兼容 | 有符号数溢出时跳转 |
| JNO | OF=0 | Jump if Not Overflow | 短跳转 | 71 cb | 兼容 | 有符号数未溢出时跳转 | |
| 符号标志（SF） | JS | SF=1 | Jump if Sign | 短跳转 | 78 cb | 兼容 | 结果为负时跳转 |
| JNS | SF=0 | Jump if Not Sign | 短跳转 | 79 cb | 兼容 | 结果为正时跳转 | |
| 奇偶标志（PF） | JP/JPE | PF=1 | Jump if Parity/Parity Even | 短跳转 | 7A cb | 兼容 | 结果低 8 位中 1 的个数为偶数时跳转 |
| JNP/JPO | PF=0 | Jump if Not Parity/Parity Odd | 短跳转 | 7B cb | 兼容 | 结果低 8 位中 1 的个数为奇数时跳转 | |
| 有符号数比较 | JG/JNLE | SF=OF 且 ZF=0 | Jump if Greater/Not Less or Equal | 短跳转 | 7F cb | 兼容 | 有符号数大于时跳转 |
| JGE/JNL | SF=OF | Jump if Greater or Equal/Not Less | 短跳转 | 7D cb | 兼容 | 有符号数大于等于时跳转 | |
| JL/JNGE | SF≠OF 且 ZF=0 | Jump if Less/Not Greater or Equal | 短跳转 | 7C cb | 兼容 | 有符号数小于时跳转 | |
| JLE/JNG | SF≠OF 或 ZF=1 | Jump if Less or Equal/Not Greater | 短跳转 | 7E cb | 兼容 | 有符号数小于等于时跳转 | |
| 无符号数比较 | JA/JNBE | CF=0 且 ZF=0 | Jump if Above/Not Below or Equal | 短跳转 | 77 cb | 兼容 | 无符号数高于时跳转 |
| JAE/JNB | CF=0 | Jump if Above or Equal/Not Below | 短跳转 | 73 cb | 兼容 | 无符号数高于等于时跳转 | |
| JB/JNAE | CF=1 | Jump if Below/Not Above or Equal | 短跳转 | 72 cb | 兼容 | 无符号数低于时跳转 | |
| JBE/JNA | CF=1 或 ZF=1 | Jump if Below or Equal/Not Above | 短跳转 | 76 cb | 兼容 | 无符号数低于等于时跳转 | |
| 循环控制 | LOOP | ECX≠0（执行后 ECX 减 1） | Loop | 短跳转 | E2 cb | 兼容 | 循环执行，ECX 为 0 时终止 |
| LOOPE/LOOPZ | ECX≠0 且 ZF=1 | Loop if Equal/Zero | 短跳转 | E1 cb | 兼容 | 循环且结果为零 | |
| LOOPNE/LOOPNZ | ECX≠0 且 ZF=0 | Loop if Not Equal/Not Zero | 短跳转 | E0 cb | 兼容 | 循环且结果不为零 | |
| JECXZ | ECX=0（不改变 ECX） | Jump if ECX is Zero | 短跳转 | E3 cb | 兼容 | ECX 为零时跳转（常用于循环前检查） | |
| JCXZ | CX=0 | Jump if CX is Zero | 短跳转 | E3 cb | 兼容（64 位下检查 ECX 低 16 位） | 16 位 CX 寄存器为零时跳转（不改变 CX） | |
| 64 位扩展 | JRCXZ | RCX=0（不改变 RCX） | Jump if RCX is Zero | 短跳转 | F3 /9 | 仅 64 位 | 64 位模式下 RCX 为零时跳转 |
| 分支预测提示 | JMPX | 基于 CPU 分支预测提示 | Jump with Prediction Hint | 近跳转 | 0F 1F /0 | P6 及以后 | 向 CPU 提供分支预测建议（Intel P6 微架构及以后） |
二、条件跳转指令详解
1. 基础条件跳转指令（基于标志位）
这类指令直接基于 FLAGS 寄存器中的单个标志位进行判断，是最基本的条件跳转形式。
典型指令示例：
; 判断AL是否为0（ZF标志）
TEST AL, AL
JE zero_value ; ZF=1时跳转; 判断加法是否溢出（OF标志）
ADD AX, BX
JO overflow ; OF=1时跳转; 判断结果是否为负（SF标志）
SUB CX, DX
JS negative ; SF=1时跳转
机器码分析：
- 所有基础条件跳转指令的机器码均为 2 字节：
第 1 字节为操作码（如74表示 JE），第 2 字节为 8 位相对偏移量。 - 偏移量采用补码表示，范围为 - 128~+127 字节。
2. 比较类条件跳转指令
这类指令基于比较操作（如 CMP）后的多个标志位组合进行判断，分为无符号数和有符号数两套体系。
无符号数比较示例：
; 判断AX是否大于BX（无符号数）
CMP AX, BX
JA greater ; 高于则跳转（CF=0且ZF=0）
JBE less_equal ; 低于等于则跳转（CF=1或ZF=1）
有符号数比较示例：
; 判断AX是否大于BX（有符号数）
CMP AX, BX
JG greater ; 大于则跳转（SF=OF且ZF=0）
JLE less_equal ; 小于等于则跳转（SF≠OF或ZF=1）
标志位组合逻辑：
- 无符号数比较依赖 CF 和 ZF：
- 进位标志（CF）表示 “低于”，零标志（ZF）表示 “等于”。
- 有符号数比较依赖 SF、OF 和 ZF：
- 符号标志（SF）与溢出标志（OF）的异或表示 “小于”。
3. 循环控制指令
循环指令隐式使用 ECX/RCX 寄存器作为计数器，简化了固定次数循环的实现。
经典循环模式：
; 循环10次
MOV ECX, 10
loop_start:; 循环体代码LOOP loop_start ; ECX减1，若不为0则跳转
高效替代方案：
由于LOOP指令在现代 CPU 上性能较差，推荐使用手动递减方式：
MOV ECX, 10
manual_loop:; 循环体代码DEC ECXJNE manual_loop ; 性能更优的循环实现
4. 64 位扩展指令
在 64 位模式下，新增了针对 64 位寄存器的条件跳转指令：
JRCXZ 指令：
; 检查RCX是否为0（64位）
MOV RCX, 0
JRCXZ zero_rcx ; 若RCX=0则跳转
注意事项：
- JRCXZ 仅在 64 位模式下可用，操作 64 位寄存器 RCX。
- 与 JECXZ 不同，JRCXZ 检查完整的 64 位值，而非低 32 位。
5. 特殊条件跳转指令
JMPX（分支预测提示指令）
; 向CPU提示该分支大概率会跳转
JMPX target [, RAX] ; 预测跳转
NOP ; 预测不跳转时执行的指令
功能说明：
- JMPX 是 Intel P6 微架构引入的特殊指令，用于优化分支预测。
- 第二个操作数（可选）用于指定目标地址寄存器。
三、条件跳转指令的高级应用
1. 多条件组合判断
通过连续使用条件跳转指令，可以实现复杂的逻辑判断：
; 判断AL是否在10到20之间（有符号数）
CMP AL, 10
JL out_of_range ; AL < 10，跳转
CMP AL, 20
JG out_of_range ; AL > 20，跳转
; 否则AL在范围内
JMP in_rangeout_of_range:; 处理超出范围的情况JMP donein_range:; 处理范围内的情况done:; 程序结束
2. 条件跳转与标志位的关系
不同指令对标志位的影响不同，需谨慎选择前置指令：
| 指令 | ZF（零标志） | CF（进位标志） | SF（符号标志） | OF（溢出标志） |
|---|---|---|---|---|
| CMP AX, BX | 反映 AX-BX 的结果 | 反映借位 / 进位 | 反映符号 | 反映溢出 |
| TEST AX, BX | 反映 AX AND BX 的结果 | 清零 | 反映符号 | 清零 |
| ADD AX, BX | 反映加法结果 | 反映进位 | 反映符号 | 反映溢出 |
| SUB AX, BX | 反映减法结果 | 反映借位 | 反映符号 | 反映溢出 |
3. 条件跳转的性能优化
现代 CPU 对条件跳转的优化策略：
-
分支预测：
CPU 会根据历史执行情况预测分支走向，若预测错误会导致流水线清空。 -
跳转目标缓存（BTB）：
记录最近的跳转指令及其目标地址，加速跳转执行。 -
优化建议：
- 减少条件跳转的使用，优先使用条件移动指令（如 CMOVcc）。
- 对高频执行的分支，通过代码顺序暗示 CPU 预测方向。
四、历史演进与兼容性
1. 从 8086 到 x86-64 的演变
| 处理器型号 | 新增条件跳转指令 | 备注 |
|---|---|---|
| 8086 | JE/JZ, JNE/JNZ, JB/JC 等基础指令 | 仅支持 16 位操作，跳转范围有限 |
| 80386 | JECXZ, 32 位操作数支持 | 引入 32 位寄存器，扩展跳转范围 |
| AMD64 | JRCXZ | 64 位模式下新增，支持 64 位寄存器检查 |
2. 操作数大小前缀
通过添加66h前缀，可以强制使用 16 位操作数：
66h JE short target ; 强制使用16位操作数（现代编译器自动处理）
兼容性注意：
- 在 64 位模式下，默认使用 32 位操作数，除非显式指定 64 位操作数（REX 前缀）。
五、总结与实用技巧
-
记忆技巧：
- 无符号数比较用
A/B（Above/Below），有符号数比较用G/L（Greater/Less）。 - 带
E的指令表示 “或等于”（如 JAE=Above or Equal）。
- 无符号数比较用
-
常见错误：
- 混淆无符号数和有符号数比较指令（如误用 JA 代替 JG）。
- 跳转前未执行影响标志位的指令（如 CMP、TEST）。
-
调试建议：
- 使用调试器观察 FLAGS 寄存器的值，验证条件跳转的触发逻辑。
- 注意区分 ZF 和 CF 在不同比较场景下的含义。
掌握这些条件跳转指令后，你可以编写出高效、复杂的汇编程序逻辑。下次我们将探讨子程序调用与栈帧管理，进一步深入底层编程！
如果有任何疑问，欢迎留言讨论！ 😊