c语言asm汇编内嵌语法.pdf

GCC 支持在C/C++代码中嵌入汇编代码，这些汇编代码被称作GCC Inline ASM——GCC内联汇编。这是一个非常有用的功能，有利于我们将一些C/C++语法无法表达的指令直接潜入C/C++代码中，另外也允许我们直接写 C/C++代码中使用汇编编写简洁高效的代码。 GCC内联汇编是GCC编译器提供的一个功能，允许开发者在C/C++代码中直接嵌入汇编语言代码。这种内联汇编提供了在高级语言层面直接操作硬件和执行特定于平台的操作的能力。内联汇编在很多情况下可以提高代码的性能，特别是在对性能要求极高的场合下，如在执行系统调用、硬件操作或者某些特殊的数学计算时。 内联汇编的基本语法结构为`__asm__`关键字后面跟随汇编指令序列，通常形式如下： ```c __asm__("InstructionList"); ``` 其中`__asm__`是GCC关键字`asm`的宏定义。它用来声明一个内联汇编表达式，是内联汇编语句的开始，不可或缺。`InstructionList`是实际要执行的汇编指令序列。如果指令序列为空，那么这条内联汇编表达式没有实际意义，但它可以用来向编译器声明某些动作，比如修改了内存，这时可以使用特殊的约束字符串`"memory"`来告诉编译器，这段汇编代码修改了内存的内容。 内联汇编通常使用`__volatile__`关键字来修饰，这样做可以告诉编译器这段汇编代码在执行时可能会影响程序的其他部分，编译器在进行优化时不应该忽略这段代码。因此，一个完整的内联汇编格式如下： ```c __asm__ volatile__("InstructionList"); ``` 在C/C++代码中嵌入汇编代码，可以达到以下几个目的： 1. 执行那些不能用C/C++语言直接表达的特定平台指令； 2. 提高代码的执行效率，尤其是在进行底层操作时； 3. 直接控制硬件资源； 4. 执行一些特定的系统调用，而不需要使用库函数封装。 例如，在Linux系统中，使用内联汇编执行系统调用`exit`的方法如下： ```c __asm__("movl $1, %eax\n\t" /* SYS_exit 的系统调用号 */ "xorl %ebx, %ebx\n\t" /* 传入的参数为0，表示正常退出 */ "int $0x80"); /* 触发中断，执行系统调用 */ ``` 这里，`$0x80`是x86架构中引发系统调用的中断号。 GCC内联汇编还允许使用C/C++变量作为汇编指令的输入和输出操作数。这通过在汇编指令中使用占位符`%0`、`%1`等来实现，然后在指令列表的末尾通过限定符如`"r"`来指定操作数类型，例如寄存器，以及使用约束字符串（如`"a"`, `"b"`, `"c"`, `"d"`等）来指定具体的寄存器或者操作数位置。 例如： ```c int a = 10, b; __asm__("movl %1, %%eax\n\t" /* 将变量b的值放入eax寄存器 */ "movl %%eax, %0" /* 将eax寄存器的值赋给变量a */ : "=r" (a) /* 输出操作数，将操作后的值存入变量a */ : "r" (b) /* 输入操作数，变量b的值 */ : "%eax"); /* 忽略列表，告诉编译器eax寄存器的值在内联汇编后可能被改变 */ ``` 在这个例子中，`%1`代表第一个输入操作数`b`，`%0`代表第一个输出操作数`a`。`"=r"`和`"r"`是约束字符串，分别表示`a`是一个输出操作数，`b`是一个输入操作数，且它们都可用任意寄存器来存储。 在编译内联汇编代码时，GCC提供了一些编译选项来更好地控制编译过程。例如，使用`-O`选项可以开启优化编译，`-S`选项可以将C/C++源代码编译为汇编代码。通过这些编译选项，开发者可以查看由GCC生成的汇编代码，以确保内联汇编的正确性。 例如，编译带有内联汇编的C程序使用以下命令： ```shell $ gcc -O -S example1.c ``` 其中`-O`表示进行优化编译，`-S`表示生成汇编代码，而非可执行文件。 需要注意的是，在使用内联汇编时，开发者应当具备一定的汇编语言知识，以及对目标平台的硬件架构有一定的了解。这样才能确保内联汇编代码的正确性和高效性，同时避免由于硬件资源的不当使用导致的程序错误。