C++ 'asm' 声明

C++ 程序可以使用 'asm' 声明包含汇编语言代码。它使开发人员能够通过将汇编代码直接插入到 C++ 源代码中，从而对 硬件 和 软件 交互 进行精细控制。对于性能关键的代码段，在汇编级别进行优化可能会显着提高速度，'asm' 声明特别有用。

尽管 C++ 是一种非常强大和完整的编程语言，但它无法处理一些极其特殊的场景。在某些情况下，C++ 提供了在需要时插入汇编代码的能力。在这种情况下使用 'asm' 语句。使用 asm 语句，汇编语言可以直接合并到 C++ 程序中。asm 关键字需要一个字段，该字段必须是字符串字面量。

使用 ASM 的好处

asm 声明 有几个好处。asm 的一些好处如下：

1. 性能优化

• 使用 'asm' 声明主要是为了最大限度地提高性能。
• 当您需要微调代码以实现最佳速度或最小资源消耗时，编写汇编代码通常比依赖编译器的优化更有效。

2. 硬件访问

• 汇编语言编程可以直接访问硬件资源，这对于创建设备驱动程序和与专用硬件交互等任务至关重要。

3. 可移植性

• 尽管汇编语言由于其特定于架构的指令而经常被认为不可移植，但 'asm' 声明可以帮助保持可移植性。
• 您可以通过将汇编代码封装在 C++ 函数中来构建与程序其余部分无缝集成的特定于平台的代码。

4. 位级控制

• 嵌入式系统编程、加密和其他专业领域经常需要对位级操作进行精确控制，而汇编语言提供了这一点。

5. 与遗留代码接口

• “asm”声明充当高级 C++ 和低级汇编代码之间的桥梁，用于与需要汇编语言指令的遗留代码或外部库进行交互。

asm 的语法

编写 'asm' 声明的方式因您要使用的汇编语言和编译器而异。C++ 中的 'asm' 声明有两种主要的语法：基本语法和扩展语法。

基本语法

在基本语法中，汇编代码作为字符串在 'asm' 语句中提供。虽然对输入和输出中的操作数控制较少，但此语法更简单。

扩展语法

通过增强的语法，您可以更好地控制寄存器分配，因为输入和输出操作数是直接指定的。在编写复杂的汇编代码时，建议使用此格式。

语法解释

• output_operands (输出操作数)
  • 在此部分中，列出的变量是汇编代码的输出值将存储的位置。
  • 它使用 =x，其中 x 作为变量名。例如，表示法 =r(result) 表示输出将存储在 'result' 变量中。
• input_operands (输入操作数)
  • 此部分列出了要输入到汇编代码中的值。它使用 rx 约束，其中 x 是变量名，r 是寄存器约束。
  • 例如，表示法 "r"(a) 表示变量 'a' 是一个输入操作数。
• Clobbered_registers (被破坏的寄存器)
  • 此处指定了您的汇编代码更改的任何寄存器。例如，如果您的汇编代码更改了 EAX 寄存器，您可能会在此区域中包含 "eax"。

约束和操作数

• 'asm' 声明中指定的约束指导编译器生成高效的汇编代码。最常用的限制包括：

'r': 任何通用寄存器。

'm': 它是内存的操作数。它可能是一个内存变量。

'a': 累加器寄存器，或 "a"，常用于算术运算。

'b': 基址寄存器，通常用作数据内存指针。

'c': 计数器寄存器，或 "c"，常用于循环计数器。

'd': 数据寄存器，常用于数据操作。

'q': SSE 或 MMX。

'i': 瞬时值，如常量。

'n': 此操作数不应与寄存器一起使用。

• 高效代码的生成取决于编译器根据这些要求分配寄存器。

程序

输出

说明

所提供代码的逻辑是使用内联汇编语言代码将两个整数值 a 和 b 相加，然后将结果放入 result 变量中。下面是逻辑的总结：

1. 变量初始化

• int a = 5, b = 7, result; 声明了三个整数变量 a、b 和 result。
• A 设置为 5，B 设置为 7，结果未初始化。

2. 附加的线性汇编

• asm("add %1, %0": "=r"(result): "r"(a), "0"(b));: 此行包含加法内联汇编代码。
• "add %1, %0": 此部分指定了用于添加两个值的汇编指令。
• "=r"(result): 在此部分中，输出约束表示加法的结果应保存在 result 变量中。
• "0" (b), "r" (a): 这些部分概述了输入约束并声明操作数 a 和 b 是输入。通过允许 b 使用与输出操作数相同的寄存器，约束 "0"(b) 可以优化代码。

3. 内联汇编加法

• 此行包含加法内联汇编代码：asm("add %1, %0": "=r"(result): "r"(a), "0"(b));。
• "add %1, %0": 此部分提供用于添加两个值的汇编指令。"=r"(result): 此部分定义输出约束，说明加法的结果必须保存在 result 变量中。
• "r" (a) 和 "0" (b): 这些部分概述了输入限制，说明操作数 a 和 b 用作输入。由于限制 "0"(b)，允许 b 使用与输出操作数相同的寄存器，因此可以进行代码优化。