C语言/C++调用汇编语言函数
整个应用程序都用汇编语言编写是很乏味的,比较有用的方法是,用 C/C++ 编写主程序,而那些不太好用 C 编写的代码则用汇编语言。现在来讨论一下从 32 位 C/ C++ 程序调用汇编程序的一些标准要求。
C/C++ 程序从右到左传递参数,与参数列表的顺序一致。函数返回后,主调程序负责将堆栈恢复到调用前的状态。这可以采用两种方法:一种是将堆栈指针加上一个数值,该值等于参数大小;还有一种是从堆栈中弹出足够多的数。
在汇编源代码中,需要在 .MODEL 伪指令中指定 C 调用规范,并为外部 C/C++ 程序调用的每个过程创建原型。示例如下:
.586
.model flat,C
IndexOf PROTO,
srchVal:DWORD, arrayPtr:PTR DWORD, count:DWORD
函数声明
在 C 程序中,声明外部汇编过程时要使用 extern 限定符。比如,下面的语句声明了 IndexOf:extern long IndexOf(long n, long array[], unsigned count);
如果过程会被 C++ 程序调用,就要添加“C”限定符,以防止 C++ 的名称修饰:extern "C" long IndexOf(long n, long array[], unsigned count);
名称修饰 (name decoration) 是一种标准 C++ 编译技术,通过添加字符来修改函数名,添加的字符指明了每个函数参数的确切类型。任何支持函数重载(多个函数有相同的函数名、不同的参数列表)的语言都需要这个技术。从汇编语言程序员的角度来看,名称修饰存在的问题是:C++ 编译器让链接器去找的是修饰过的名称,而不是生成可执行文件时的原始名称。
IndexOf 示例
现在新建一个简单汇编函数,对数组实现线性搜索,找到与样本整数匹配的第一个实例。如果搜索成功,则返回匹配元素的索引位置;否则,返回 -1。该函数将被 C++ 程序调用。在 C++ 中,编写程序段如下:long IndexOf(long searchVal, long array[], unsigned count) { for(unsigned i = 0; i < count; i++) { if(array[i] == searchVal ) return i; } return -1; }参数包括:希望被找到的数值、一个数组指针,以及数组大小。
用汇编语言编写该函数显然是很容易的。编写好的汇编代码放入自己的源代码文件 IndexOf.asm。这个文件将被编译为目标代码文件 IndexOf.obj。使用 Visual Studio 实现主调 C++ 程序与汇编模块的编译和链接。C++ 项目将用 Win32 控制台作为其输出类型,虽然也没有理由不让它成为图形应用程序。
下面为 IndexOf 模块的源代码清单。
;IndexOf 函数 (IndexOf . asm) .586 .model flat,C IndexOf PROTO, srchVal:DWORD, arrayPtr:PTR DWORD, count:DWORD .code ;------------------------------------------- IndexOf PROC USES ecx esi edi, srchVal:DWORD, arrayPtr:PTR DWORD, count:DWORD ; ;对 32 位整数数组执行线性搜索, ;寻找指定数值。如果发现匹配数值, ;用EAX返回该数值的索引位置; ;否则,EAX 返回 -1。 ;------------------------------------------- NOT_FOUND = -1 mov eax, srchVal ;搜索数值 mov ecx, count ;数组大小 mov esi, arrayPtr ;数组指针 mov edi, 0 ;索引 L1:cmp [esi+edi*4],eax je found inc edi loop L1 notFound: mov eax,NOT_FOUND jmp short exit found: mov eax,edi exit: ret IndexOf ENDP END首先,注意到用于测试循环的汇编代码 25〜28 行,虽然代码量小,但是高效。对要执行很多次的循环,应试图使其循环体内的指令条数尽可能少:
L1: cmp [esi+edi*4],eax
je found
inc edi
loop L1
found:
mov eax,edi
notFound:
mov eax,NOT_FOUND
jmp short exit
#include <iostream> #include <time.h> #include "indexof.h" using namespace std; int main() { // 用伪随机数填充数组 const unsigned ARRAY_SIZE = 100000; const unsigned LOOP_SIZE = 100000; char* boolstr[] = {"false","true"}; long array[ARRAY_SIZE]; for(unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) array[i] = rand(); long searchVal; time_t startTime, endTime; cout << "Enter an integer value to find: "; cin >> searchVal; cout << "Please wait...\n"; // 测试汇编函数 time( &startTime ); long count = 0; for( unsigned n = 0; n < LOOP_SIZE; n++) count = IndexOf( searchVal, array, ARRAY_SIZE ); bool found = count != -1; time( &endTime ); cout << "Elapsed ASM time: " << long(endTime - startTime) << " seconds. Found = " << boolstr[found] << endl; return 0; }首先,用伪随机数值对数组进行初始化:
long array [ARRAY_SIZE];
for(unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
array[i] = rand();
cout << "Enter an integer value to find:";
cin >> searchVal;
time(&startTime);
26 和 27 行按照 LOOP_SIZE 的值 (100 000),反复执行相同的搜索:
for(unsigned n = 0; n < LOOP_SIZE; n++)
count = IndexOf(searchVal, array, ARRAY_SIZE);
time(&endTime);
cout << "Elapsed ASM time: " << long(endTime - startTime)
<< "seconds. Found = " << boolstr[found] << endl;
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