首页 > C/C++开发工具专区 > VC技术 > VC中内联汇编
2006
02-10

VC中内联汇编

一、内联汇编的优缺点



  因为在Visual C++中使用内联汇编不需要额外的编译器和联接器,且可以处理Visual C++中不能处理的一些事情,而且可以使用在C/C++中的变量,所以非常方便。内联汇编主要用于如下场合:



  1.使用汇编语言写函数;


  2.对速度要求非常高的代码;


  3.设备驱动程序中直接访问硬件;


  4.”Naked” Call的初始化和结束代码。



  //(.”Naked”,理解了意思,但是不知道怎么翻译^_^,大概就是不需要C/C++的编译器(自作聪明)生成的函数初始化和收尾代码,请参看MSDN的”Naked Functions”的说明)



  内联汇编代码不易于移植,如果你的程序打算在不同类型的机器(比如x86和Alpha)上运行,应当尽量避免使用内联汇编。这时候你可以使用MASM,因为MASM支持更方便的的宏指令和数据指示符。



  二、内联汇编关键字



  在Visual C++使用内联汇编用到的是__asm关键字,这个关键字有两种使用方法:



  1.简单__asm块



__asm


{


MOV AL, 2


MOV DX, 0XD007


OUT AL, DX


}



  2.在每条汇编指令之前加__asm关键字



__asm MOV AL, 2


__asm MOV DX, 0xD007


__asm OUT AL, DX



  因为__asm关键字是语句分隔符,因此你可以把汇编指令放在同一行:



  __asm MOV AL, 2 __asm MOV DX, 0XD007 __asm OUT AL, DX



  显然,第一种方法和C/C++的风格很一致,并且有很多其它优点,因此推荐使用第一种方法。



  不象在C/C++中的”{}”,__asm块的”{}”不会影响C/C++变量的作用范围。同时,__asm块可以嵌套,嵌套也不会影响变量的作用范围。



  三、在__asm块中使用汇编语言



  1.内联汇编指令集



  内联汇编完全支持的Intel 486指令集,允许使用MMX指令。不支持的指令可以使用_EMIT伪指令定义(_EMIT伪指令说明见下文)。



  2.MASM表达式



  内联汇编可以使用MASM中的表达式。比如: MOV EAX, 1。



  3.数据指示符和操作符



  虽然__asm块中允许使用C/C++的数据类型和对象,但它不能用MASM指示符和操作符定义数据对象。这里特别指出,__asm块中不允许MASM中的定义指示符: DB、DW、DD、DQ、DT和DF,也不允许DUP和THIS操作符。MASM结构和记录也不再有效,内联汇编不接受STRUC、RECORD、WIDTH或者MASK。



  4.EVEN和ALIGN指示符



  尽管内联汇编不支持大多数MASM指示符,但它支持EVEN和ALIGN,当需要的时候,这些指示符在汇编代码里面加入NOP(空操作)指令使标号对齐到特定边界。这样可以使某些处理器取指令时具有更高的效率。



  5.MASM宏指示符



  内联汇编不是宏汇编,不能使用MASM宏指示符(MACRO、REPT、IRC、IRP和ENDM)和宏操作符(<>、!、&、%和.TYPE)。



  6.段说明



  必须使用寄存器来说明段,跨越段必须显式地说明,如ES:[BX]。



  7.类型和变量大小



  我们可以使用LENGTH来取得C/C++中的数组中的元素个数,如果不是一个数组,则结果为一。使用SIZE来取得C/C++中变量的大小,一个变量的大小是LENGTH和TYPE的乘积。TYPE用来取得一个变量的大小,如果是一个数组,它得到的一个数组中的单个元素的大小。



  8.注释



  可以使用C/C++的注释,但推荐用ASM的注释,即”;”号。



  9._EMIT伪指令



  _EMIT伪指令相当于MASM中的DB,但一次只能定义一个字节,比如:



__asm


{


JMP _CodeOfAsm



_EMIT 0×00 ; 定义混合在代码段的数据


_EMIT 0×01



_CodeOfAsm:


; 这里是代码


_EMIT 0×90 ; NOP指令


}


 


  四、在__asm块中使用C/C++语言元素



  C/C++与汇编可以混合使用,在内联汇编可以使用C/C++的变量和很多其它C/C++的元素。在__asm块中可以使用以下C/C++元素:



  1.符号,包括标号、变量和函数名;



  2.常量,包括符号常量和枚举型(enum)成员;



  3.宏定义和预处理指示符;



  4.注释,包括”/**/”和”//”;



  5.类型名,包括所有MASM中合法的类型



  6.typedef名称, 像PTR、TYPE、特定的结构成员或枚举成员这样的通用操作符。



  在__asm块中,可以使用C/C++或ASM的基数计数法(比如: 0×100和100H是相等的)。



  __asm块中不能使用像<<一类的C/C++操作符。C/C++和MASM通用的操作符,比如”*”和”[]“操作符,都被认为是汇编语言的操作符。举个例子:



int array[10];



__asm MOV array[6], BX ; Store BX at array+6 (not scaled)



array[6] = 0; /* Store 0 at array+12 (scaled) */



  * 小技巧: 内联汇编中,你可以使用TYPE操作符使作其与C一致。比如,下面两条语句是一样的:



__asm MOV array[6 * TYPE int], 0 ; Store 0 at array + 12



array[6] = 0; /* Store 0 at array + 12 */



  内联汇编能通过变两名直接引用C/C++的变量。__asm块中可以引用任何符号,包括变量名。



  如果C/C++中的类、结构或者枚举成员具有唯一的名称,如果在”.”操作符之前不指定变量或者typedef名称,则__asm块中只能引用成员名称。然而,如果成员不是唯一的,你必须在”.”操作符之前加上变量名或typedef名称。例如,下面的两个结构都具有same_name这个成员变量:



struct first_type


{


char *weasel;


int same_name;


};



struct second_type


{


int wonton;


long same_name;


};



  如果按下面声明变量:



struct first_type hal;


struct second_type oat;



  那么,所有引用same_name成员的地方都必须使用变量名,因为same_name不是唯一的。另外,上面的weasel变量具有唯一的名称,你可以仅仅使用它的成员名称来引用它:



__asm


{


MOV EBX, OFFSET hal


MOV ECX, [EBX]hal.same_name ; 必须使用 ‘hal’


MOV ESI, [EBX].weasel ; 可以省略 ‘hal’


}



  注意,省略了变量名仅仅是为了写代码的方便,生成的汇编指令的还是一样的。



  可以不受限制地访问C++成员变量,但是不能调用C++的成员函数。



  五、寄存器使用



  一般来说,在__asm块开始的时候,寄存器是空的,不能在两个__asm之间保存寄存器的值。(这是MSDN上说的,我在实际使用时发现,好像并不是这样。不过它是说”一般”,我是特殊:))



  如果一个函数被声明成了__fastcall,则其参数将放在寄存器中,这将给寄存器的管理带来问题。所以,如果要将一个函数声明成__fastcall,必须保存ECX寄存器。为了避免以上的冲突,在声明为__fastcall的函数中不要有__asm块。如果用了/Gr编译选项(它全局的变成__fastcall),将每个函数声明成__cdecl或者__stdcall,这个属性告诉编译器用传统的C方法。



  如果使用EAX、EBX、ECX、EDX、ESI和EDI寄存器,你不需要保存它;但如果你用到了DS、 SS、SP、BP和标志寄存器,那就应该PUSH保存这些寄存器。



  如果程序中改变了用于STD和CLD的方向标志,你必须将其恢复到原来的值。



  六、转跳



  可以在C里面使用goto调到__asm块中的标号处,也可以在__asm块中转跳到__asm块里面和外面的标号处。__asm块内的标号是不区分大小写的(指令、指示符等也是不区分大小写的)。例:



void func()


{


goto C_Dest; /* 合法 */


goto c_dest; /* 错误 */



goto A_Dest; /* 合法 */


goto a_dest; /* 合法 */



__asm


{


JMP C_Dest ; 合法


JMP c_dest ; MSDN上说合法,但是我在VS.NET中编译,认为这样不合法



JMP A_Dest ; 合法


JMP a_dest ; 合法



a_dest: ; __asm 标号


}



C_Dest: /* C的标号 */


return;


}



  不要使用函数名称当作标号,否则将使其跳到函数执行而不是标号处。如下所示:



; 错误: 使用函数名作为标号


JNE exit


.


.


.


exit:


; 下面是更多的ASM代码



  美元符号$用于指定当前位置,如下所用,常用于条件跳转:



JNE $+5 ; 下面这条指令的长度是5个字节


JMP farlabel


;$+5,跳到了这里


.


.


.


farlabel:


 


  七、调用函数



  内联汇编调用C/C++函数必须自己清除堆栈,下面是一个调用C/C++函数例子:



#include



char szformat[] = “%s %s\n”;


char szHello[] = “Hello”;


char szWorld[] = ” world”;


void main()


{


__asm


{


MOV EAX, OFFSET szWorld


PUSH EAX


MOV EAX, OFFSET szHello


PUSH EAX


MOV EAX, OFFSET szformat


PUSH EAX


CALL printf



//内联汇编调用C函数必须自己清除堆栈


//用不使用的EBX寄存器清除堆栈,或ADD ESP, 12


POP EBX


POP EBX


POP EBX


}


}



  注意:函数参数是从右向左压栈。



  不能够访问C++中的类成员函数,但是可以访问extern “C”函数。



  如果调用Windows API函数,则不需要自己清除堆栈,因为API的返回指令是RET n,会自动清除堆栈



  比如下面的例子:



#include



char szAppName[] = “API Test”;



void main()


{


char szHello[] = “Hello, world!”;



__asm


{


PUSH MB_OK OR MB_ICONINformATION


PUSH OFFSET szAppName ; 全局变量用OFFSET


LEA EAX, szHello ; 局部变量用LEA


PUSH EAX


PUSH 0


CALL DWORD PTR [MessageBoxA] ; 注意这里,我费了好大周折才发现不是CALL MessageBoxA


}


}



  一般来说,在Visual C++中使用内联汇编是为了提高速度,因此这些函数调用尽可能用C/C++写。



  八、一个例子



  下面的例子是在VS.NET(即VC7)中C语言写的。先建一个工程,将下列代码放到工程中的.c文件中编译,无需作特别的设置,即可编译通过。



//////////////////////////////////////////////////////////// ////////////


//预处理


#include


//////////////////////////////////////////////////////////// ///////////



//////////////////////////////////////////////////////////// ///////////


//全局变量


HWND g_hWnd;


HINSTANCE g_hInst;



TCHAR szTemp[1024];



TCHAR szAppName[] = “CRC32 Sample”;


//////////////////////////////////////////////////////////// /////////



//////////////////////////////////////////////////////////// /////////


//函数声明


DWORD GetCRC32(const BYTE *pbData, int nSize);


int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int iCmdShow);


LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);


//////////////////////////////////////////////////////////// /////////



//////////////////////////////////////////////////////////// /////////


//主函数


int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int iCmdShow)


{


MSG msg;


WNDCLASSEX wndClassEx;



g_hInst = hInstance;



wndClassEx.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);


wndClassEx.style = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW;


wndClassEx.lpfnWndProc = (WNDPROC) WindowProc;


wndClassEx.cbClsExtra = 0;


wndClassEx.cbWndExtra = 0;


wndClassEx.hInstance = g_hInst;


wndClassEx.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);


wndClassEx.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);


wndClassEx.hbrBackground = (HBRUSH) (COLOR_WINDOW);


wndClassEx.lpszMenuName = NULL;


wndClassEx.lpszClassName = szAppName;


wndClassEx.hIconSm = NULL;



RegisterClassEx(&wndClassEx);



g_hWnd = CreateWindowEx(0, szAppName, szAppName, WS_OVERLAPPED | WS_CAPTION | WS_SYSMENU | WS_THICKFRAME | WS_MINIMIZEBOX,


CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 300, 70,


NULL, NULL, g_hInst, NULL);



ShowWindow(g_hWnd, iCmdShow);


UpdateWindow(g_hWnd);



while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))


{


TranslateMessage(&msg);


DispatchMessage(&msg);


}


return ((int) msg.wParam);


}


//////////////////////////////////////////////////////////// ///////



//////////////////////////////////////////////////////////// //////


//主窗口回调函数


LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)


{


switch (uMsg)


{


case WM_CREATE:


CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE, “EDIT”, NULL, WS_CHILD | WS_VISIBLE | WS_BORDER | ES_AUTOHSCROLL | ES_AUTOVSCROLL | ES_NOHIDESEL | WS_OVERLAPPED,


7, 12, 220, 22,


hWnd, (HMENU)1000, g_hInst, NULL);


CreateWindowEx(0, “BUTTON”, “&OK”, WS_CHILD | WS_VISIBLE | BS_PUSHBUTTON | WS_OVERLAPPED | BS_FLAT,


244, 12, 40, 20,


hWnd, (HMENU)IDOK, g_hInst, NULL);



break;



case WM_COMMAND:


switch (LOWORD(wParam))


{


case IDOK:


GetDlgItemText(g_hWnd, 1000, szTemp + 100, 800);


wsprintf(szTemp, “当前文本框内的字符串的CRC32校验码是: 0x%lX”, GetCRC32(szTemp + 100, (int)strlen(szTemp + 100)));


MessageBox(g_hWnd, szTemp, szAppName, MB_OK|MB_ICONINformATION);


}


break;



case WM_DESTROY:


PostQuitMessage(0);


break;



default:


return (DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam));


}


return (0);


}


//////////////////////////////////////////////////////////// /////////



//////////////////////////////////////////////////////////// /////////


//GetCRC32: 求字节流的CRC32校验码


//参数:


// pbData: 指向字节流缓冲区首地址


// nSize: 字节流长度


//


//返回值:


// 字节流的CRC32校验码


//


//这里使用查表法求CRC32校验码,这部分是参考老罗的文章《 矛与盾的较量(2)——CRC原理篇》该写的。


//原文的具体内容请参看: http://asp.7i24.com/netcool/laoluo/articles/show_article.asp ?Article_ID=15


//


//下面使用内联汇编求CRC32校验码,充分使用了CPU中的寄存器,速度和方便性都是使用C/C++所不能比拟的


//


DWORD GetCRC32(const BYTE *pbData, int nSize)


{


DWORD dwCRC32Table[256];



__asm //这片内联汇编是初始化CRC32表


{


MOV ECX, 256



_NextTable:


LEA EAX, [ECX-1]


PUSH ECX


MOV ECX, 8



_NextBit:


SHR EAX, 1


JNC _NotCarry


XOR EAX, 0xEDB88320


_NotCarry:


DEC ECX


JNZ _NextBit



POP ECX


MOV [dwCRC32Table + ECX*4 - 4], EAX


DEC ECX


JNZ _NextTable


}



__asm //下面是求CRC32校验码


{


MOV EAX, -1


MOV EBX, pbData


OR EBX, EBX


JZ _Done


MOV ECX, nSize


OR ECX, ECX


JZ _Done



_NextByte:


MOV DL, [EBX]



XOR DL, AL


MOVZX EDX, DL


SHR EAX, 8


XOR EAX, [dwCRC32Table + EDX*4]



INC EBX


LOOP _NextByte


_Done:


NOT EAX


}


}


//////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////


留下一个回复