汇编：内联汇编和混合编程

news2025/4/23 4:44:52

C/C++内联汇编

C/C++ 内联汇编（Inline Assembly）是一种在C或C++代码中嵌入汇编语言指令的方法，以便在不离开C/C++环境的情况下利用汇编语言的优势进行性能优化或执行特定的硬件操作。以下是一些详细的说明和示例，展示如何在C和C++代码中使用内联汇编:

创建新的控制台项目，将C/C++代码生成的运行库更换为多线程调试（/MTD）。在C++开发中，运行库（Runtime Library）是执行程序时所依赖的库，它提供了标准C和C++函数的实现，如输入输出、内存管理等。MTD（Multi-Threaded Debug）：静态链接。程序在编译时将运行库静态地嵌入到可执行文件中，生成一个独立的可执行文件；除此之外还要确保同窗口下的Spectre缓解被禁用；

设置完成后就可在C/Cpp源代码文件中进行代码编写，以下是一个简单示例（脱裤子放屁版）：

代码示例展示了在C++程序中使用内联汇编来调用一个C++函数，并将结果存储在一个全局变量中，这种方法展示了如何在内联汇编中传递参数并调用C++函数。

#include <iostream>

int nNumber = 20;
int myadd(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main()
{
    __asm {
        xor eax,eax
        mov eax,nNumber
        push eax
        xor eax,eax
        mov eax,10
        push eax
        call myadd
        mov nNumber,eax
        add esp,8
    }
    std::cout << nNumber << std::endl;
}

内联汇编代码

寄存器初始化和使用：

xor eax, eax 将EAX寄存器置0，这是一种常见的快速清零方式。
mov eax, nNumber 将全局变量 nNumber 的值移动到EAX寄存器中。
push eax 将EAX的值压入堆栈，这是函数调用约定的一部分，用于传递参数。

参数传递和函数调用：

mov eax, 10 将立即数10移动到EAX寄存器中。
push eax 将EAX的值压入堆栈。这两个 push 操作将参数 nNumber 和 10 压入堆栈，顺序为右到左，即 myadd(10, nNumber)。
call myadd 调用 myadd 函数，函数的返回值将存储在EAX寄存器中。

结果处理和堆栈恢复：

mov nNumber, eax 将函数 myadd 的返回值赋值给全局变量 nNumber。
add esp, 8 恢复堆栈指针，这是为了平衡 push 操作，8 字节是两个 int 参数的大小。

运行后的结果：

C/C++&汇编混合编程

x64架构程序不适配上述内联汇编的语法，将debug改为x64再重新生成该代码会发现报错：

那么在x64架构下，若是需要在C或C++代码中嵌入汇编语言指令，可以使用混合编程的方式进行代码嵌入；混合编程（Mixed Programming)是指在一个软件项目中结合使用多种编程语言或编程范式，以便利用各自的优势来实现更高效、更灵活的应用。

首先需要在C/C++源码文件下创建.asm文件，接着将我们需要用到的汇编代码写入.asm文件中，接着需要在C/C++源码中对需要用到的汇编代码（过程）进行声明即可；以下是一个简单的示例：

项目文件

source.asm      MixCode.cpp

source.asm代码：

实现了一个简单的加法函数myadd，接受两个参数，将它们相加，并返回结果。

.code
myadd proc
    xor rax,rax
    sub rsp,28h
    add rax,rdx
    add rax,rcx
    add rsp,28h
myadd endp
end

代码解释：

xor rax, rax 是一种快速清零寄存器 RAX 的方式。

sub rsp, 28h 调整栈指针 rsp，为函数调用创建一个栈帧，在64位模式下，栈需要16字节对齐，这里调整40字节以对齐栈。

add rax, rdx 将第一个参数（RDX 寄存器中的值）加到 RAX 中。

add rax, rcx 将第二个参数（RCX 寄存器中的值）加到 RAX 中。

add rsp, 28h 恢复栈指针 rsp，撤销之前的调整。

ret 指令从函数返回，将控制转移回调用点。

MixCode.cpp代码：

#include <iostream>

int nNumber = 20;

extern "C" long long myadd(long long llNumber_A, long long llNumberB); //声明函数

int main()
{
    long long resNumber = myadd(nNumber, 10);
    std::cout << resNumber << std::endl;
    system("pause");
}

C++和汇编的集成

变量声明：int nNumber = 20; 声明了一个全局变量 nNumber，初始值为20。

外部函数声明：extern "C" long long myadd(long long llNumber_A, long long llNumber_B); 告诉编译器 myadd 是一个C函数（使用C的调用约定），并接受两个long long参数，返回一个long long值。

调用汇编函数：long long resNumber = myadd(nNumber, 10); 调用 myadd 函数，传入 nNumber 和 10，将返回值赋给 resNumber。

输出结果：std::cout << resNumber << std::endl; 输出结果到控制台。

程序执行结果：