[应用方案] C和汇编如何互相调用?

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 楼主| nomomy 发表于 2025-7-24 14:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
1、C嵌套汇编

      首先说一下关于GCC编译嵌有汇编语言的c语言吧,GCC编译的汇编语言不是我们上课时学的Intel x86汇编,而是AT&T汇编,两者的区别可以查看《Gcc使用的内嵌汇编语法格式小教程》。

        下面是内嵌汇编的格式:语法:__asm__(“instruction

                                                                    ……  instruction"); //Linux gcc中支持(注意asm的下划线均为两个否则GCC将会无法编译。)



__asm{

           instruction

          instruction

         };   //ADS中支持(注意asm的下划线均为两个否则GCC将会无法编译。)



asm(“instruction [; instruction]”);   //ARM C++中使用



例1是我在linux环境下,编的嵌有汇编程序的c语言,并通过了GCC的编译:

例1:

#include<stdio.h>

int plus(int a,int b)

{



__asm__

              (

              “add %1,%0\n\t”:”+r”(a):”r”(b)

              );

return (c);

}



int main()

{int a,b,c;

a=2;

b=1;

c=plus(a,b);

printf(“c=%d\n”,c);

}

这个程序应该是很简单的,但关键是子函数中嵌入的那段汇编程序,具体的写法可以参看其他文章。

例2同样是c语言中嵌入了汇编,与例1不同的是,这个程序的编译环境为ADS。

例2

#include <stdio.h>

void  my_strcpy(char* src, const char* dst){

         int ch;

         __asm{

loop:

       LDRB        ch, [src], #1

       STRB   ch, [dst], #1

       CMP     ch, #0

       BNE    loop

        };

}



int main(void){

    const char* a = "Hello World!";

    char   b[20];

    __asm{

       MOV    R0, a

       MOV    R1, b

       BL           my_strcpy, {R0, R1}

    };

    printf("Original String: %s\n",a);

    printf("Copied String: %s\n",b);

    return 0;

}

一定要注意例1与例2中汇编语言的语法格式。



2、C语言调用汇编

再说一下如何将一个c语言文件与一个汇编文件通过ADS环境编译,并通过ATX进行DEBUG调试的。先看一下下面的例3。

例3

Cfile.c

#include <stdio.h>

extern void strcopy(char *d, const char *s);



int main()

{       const char *srcstr = "abcde";

        char dststr[32];

        /* dststr is an array since we're going to change it */



        printf("Before copying:\n");

        printf("  '%s'\n  '%s'\n",srcstr,dststr);

        strcopy(dststr,srcstr);

        printf("After copying:\n");

        printf("  '%s'\n  '%s'\n",srcstr,dststr);

        return 0;

}



Asmfile.s

AREA    SCopy, CODE, READONLY



        EXPORT strcopy

strcopy               

        ; r0 points to destination string

        ; r1 points to source string

        LDRB    r2, [r1],#1     ; load byte and update address

        STRB    r2, [r0],#1     ; store byte and update address;

        CMP     r2, #0          ; check for zero terminator

        BNE     strcopy         ; keep going if not

        MOV     pc,lr           ; Return



        END            ;注意!!汇编代码编写时一定要缩进,否则编译将会出错

    这是一个c语言调用汇编的例子,功能是为了实现字符串的拷贝,其中汇编文件为字符串拷贝的功能子函数。在这里需要说明的是c语言调用汇编语言的一些基本规则,首先是参数传递的规则,c语言的函数前4个参数通过R0-R3来传递,其它参数通过堆栈(FD)传递,且这种传递是单项的,即汇编语言中的R0-R3的值不会再回传给c语言。拿例3举例来说,当在语言中调用strcopy(dststr,srcstr);时,字符串dststr的首地址将会传给r0,srcstr的首地址将会传给r1,当汇编语言拿到这两个寄存器时,就会通过地址依次加1的形式进行地址内容的复制也就是字符串的复制,当复制到最后一个字母e时,通过比较r2寄存器中的值是否为0来判断是否调出汇编程序(因为在c语言中声明字符串时末尾被自动的添加了一个\0),这里需要注意的是,此时寄存器r0的值为指向源字符串末尾的’\0’的地址值,而寄存器r1的值为指向已经拷贝过的目的字符串中的”e”的地址值,当调出汇编程序时,r0,r1这两个值将不会回传给strcopy(dststr,srcstr);中的两个参数dststr和srcstr,这两个参数的值仍然是c语言在初始化这两个字符串时指向字符串的首地址,这一点可以通过ATX调试时观察寄存器的变化情况来证明。但是为什么地址值没有变化,但却实现了字符串的拷贝了呢?这主要时因为通过汇编程序,虽然没有改变两个指针的位置,但却改变了两个字符串所在内存地址中的内容,这种方式就是c语言中常说的引用方式,即dststr和r0起初指向的是同一内存空间,但是字符串复制时只是利用r0来复制的,而dststr的位置却没有发生变化。因此在c语言中输出字符串时并不需要将dststr减去字符串的个数来实现指向字符串的首地址。

    这个程序中第二个需要注意的地方是,汇编程序段中的起到临时存放字符串的r2寄存器,很奇怪的是这个地方的寄存器不能换成r4,如果换成r4的话,输出的结果就会有问题,这一点我现在还没有找到答案,希望将来某一天能遇见高人给我指点一下。

最后需要注意的地方是在汇编程序末尾一定要加上MOV  pc, lr

    用ADS编译后,两个文件会被自动的链接,并在工程文件夹下生成一个.o文件,这个文件就是将来要下到开发板上的二进制文件,其中还有一个.axf的镜像文件,这个文件是用来进行ATX调试的,默认的单步调试是在反汇编中进行的,这就会给调试程序带来极大的不便,通过自己的摸索,发现可以通过设置strong source实现在c语言中进行单步调试,两外在单步调试中通过watch来观察c语言中的形参的值和地址的变化情况,便于程序的调试,需要强调的一点时,汇编程序与c程序的文件名不能相同,否则将无法用ATX进行调试。

    另外,在汇编程序中访问c程序全局变量的例子。程序中变量globvl是在c程序中声明的全局变量。在汇编程序中首先用IMPORT伪操作声明该变量;再将其内存地址读入到寄存器R1中;再将其值读入到寄存器R0中;修改后再将寄存器R0的值赋于变量globvl。请参看例4

例4

#include <stdio.h>

int  globvl;

int main(){

globvl = 0;

    asmsub();

   printf(“globvl = %d”, globvl);

     return 0;

}



AREA  globals, CODE, READONLY

       EXPORT asmsub

       IMPORT globvl

       asmsub

       LDR  r1,  =globvl

       LDR  r0, [r1]



ADD  r0, r0, #2

       STR  r0, [r1]

       MOV  pc, lr

       END                ;注意!!汇编代码编写时一定要缩进,否则编译将会出错





3、汇编调用c

最后我再谈一下如何在汇编中调用c,看一下例5

例5

int g(int a, int b, int c, int d, int e)

{

return a + b + c + d + e;

}



;汇编程序调用c程序g()计算5个整数i, 2*i, 3*i, 4*i, 5*i的和

EXPORT f

AREA  f, CODE, READONLY

IMPORT  g                 ;使用伪操作数IMPORT声明c程序g()

STR  lr, [sp,#-4]!        ;保存返回地址

ADD  r1, r0, r0          ;假设进入程序f时,r0中的值为i,r1值设为2*i

ADD  r2, r1, r0          ;r2的值设为3*i

ADD  r3, r1, r2        ;r3的值设为5*i

STR  r3, [sp, # -4]!     ;第五个参数5*i通过数据栈传递

ADD  r3, r1, r1        ;r4值设为4*i

BL   g        ;调用c程序g()

ADD  sp, sp, #4              ;调整数据栈指针,准备返回

LDR  pc, [sp], #4       ;返回

END                 ;注意!!汇编代码编写时一定要缩进,否则编译将会出错



注意,c语言最终返回的五个数之和放到了r0寄存器中。

星辰伴梦 发表于 2025-7-25 19:45 | 显示全部楼层
确实,GCC使用的是AT&T汇编语法,这与Intel语法有所不同,需要特别注意。例1中的代码展示了如何在C函数中嵌入汇编指令来实现简单的加法操作,这是一个很好的实践例子。
迷雾隐者 发表于 2025-7-25 20:16 | 显示全部楼层
确实,GCC使用的AT&T汇编语法和Intel x86汇编语法在格式上有所不同,理解这一点对于嵌入汇编至关重要。
快乐制造机 发表于 2025-7-28 11:15 | 显示全部楼层
确实,GCC使用的是AT&T汇编语法,这与Intel语法有所不同,需要特别注意。例1中的内嵌汇编代码简洁明了,展示了如何在C函数中直接嵌入汇编指令进行操作。
穷得响叮当侠 发表于 2025-7-28 15:05 | 显示全部楼层
看起来这里出现了一些错误,帖子没有主题和内容。请重新发布信息。
魔法森林精灵 发表于 2025-7-31 21:26 | 显示全部楼层
这两个例子很好地展示了C和汇编之间的互相调用。例1和例2展示了如何在C代码中嵌入汇编代码,而例3和例4则展示了如何从C代码调用汇编代码。这些技术在底层编程和性能优化中非常有用。
hilahope 发表于 2025-8-7 09:53 | 显示全部楼层
注意匹配 C 编译器的名称修饰规则
yorkbarney 发表于 2025-8-8 11:20 | 显示全部楼层
高优化级别可能导致编译器重新排序指令或内联函数,这可能影响到汇编代码的行为。可以通过volatile关键字或特定的编译器指令来控制这种行为。
abotomson 发表于 2025-8-8 12:35 | 显示全部楼层
在汇编代码中使用CALL指令直接调用C函数。
claretttt 发表于 2025-8-8 21:39 | 显示全部楼层
在C代码中直接使用内联汇编语法嵌入汇编指令。
plsbackup 发表于 2025-8-10 22:09 | 显示全部楼层
在汇编语言中调用C语言函数需要使用外部函数链接(extern)和符号表。
gygp 发表于 2025-8-11 21:34 | 显示全部楼层
汇编直接操作寄存器 ,C代码通过函数封装调用。
sdCAD 发表于 2025-8-12 04:11 | 显示全部楼层
C语言和汇编语言的互相调用是非常常见的需求。
macpherson 发表于 2025-8-12 20:24 | 显示全部楼层
在C文件中定义要被汇编调用的函数。
yorkbarney 发表于 2025-8-12 21:56 | 显示全部楼层
汇编直接操作寄存器 ,C代码通过函数封装调用。
sdlls 发表于 2025-8-14 13:09 | 显示全部楼层
内联汇编:在C语言代码中直接嵌入汇编指令。
外部汇编文件:将汇编代码写在单独的文件中,然后在C语言中通过函数调用的方式使用。
wilhelmina2 发表于 2025-8-14 14:03 | 显示全部楼层
int add(int a, int b) {
    int result;
    asm (
        "mov %1, %%eax\n\t"  // 将a加载到EAX寄存器
        "add %2, %%eax\n\t"  // 将b加到EAX寄存器
        "mov %%eax, %0\n\t"  // 将结果从EAX寄存器移到result
        : "=r" (result)       // 输出操作数
        : "r" (a), "r" (b)    // 输入操作数
        : "%eax"              // 被破坏的寄存器
    );
    return result;
}
belindagraham 发表于 2025-8-14 17:51 | 显示全部楼层
在C代码中可通过__asm或asm关键字嵌入汇编语句,例如:__asm{ "ADD r0, r0, r1" }。内联汇编适用于需要直接操作硬件或优化性能的场景,如饱和运算
jkl21 发表于 2025-8-14 18:56 | 显示全部楼层
C 与汇编混合编程可实现高性能关键代码优化或底层硬件控制。
deliahouse887 发表于 2025-8-14 19:54 | 显示全部楼层
根据C编译器的调用约定,通过寄存器或栈传递参数给C函数。
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