C++內嵌匯編的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“C++內嵌匯編的示例分析”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“C++內嵌匯編的示例分析”這篇文章吧。

匯編語言

匯編語言是一種功能很強的程序設計語言，也是利用了計算機所有硬件特性并能直接控制硬件的語言。在匯編語言中，用助記符(Memoni)代替操作碼，用地址符號(Symbol)或標號(Label)代替地址碼。這樣用符號代替機器語言的二進制碼，就把機器語言變成了匯編語言。

匯編語言比機器語言易于讀寫、調試和修改，同時也具有機器語言執行速度快、占用內存空間少等優點。但在編寫復雜程序時，相對高級語言來說匯編語言代碼量較大，而且匯編語言依賴于具體的機型，不能通用，因此不能直接在不同處理機型之間移植。雖然其移植性不好，但效率非常高，針對計算機特定硬件而編制的匯編語言程序，能準確地發揮計算機硬件的功能和特長，程序精煉而質量高，所以匯編語言至今仍是一種常用而強有力的底層開發語言。

匯編語言的特點

匯編語言指令使用一些具有相應含義的助憶符來表達的，所以，它要比機器語言容易掌握和運用。但因為要直接使用CPU資源，所以相對高級程序設計語言來說它又顯得相對復雜。匯編語言程序歸納起來大概有以下幾個主要特點。

　　1. 與硬件相關：匯編語言指令是指機器指令的一種符號表示，而不同類型的CPU有不同的機器指令系統，也就有不同的匯編語言，所以匯編語言程序與機器有著密切的關系。也就是說，不同型號的CPU之間是無法通用相同匯編代碼的，因此導致匯編語言的移植性和通用性降低，這是匯編語言天生的缺陷。

　　2. 保持了機器語言的優點，具有直接和簡捷的特點：正因為匯編語言有“與機器相關性”的特性，程序員用匯編語言編寫程序時，可充分發揮自己的聰明才智，對機器內部的各種資源進行合理的安排，讓它們始終處于最佳的使用狀態，這樣做的最終效果就是程序的執行代碼短，執行速度快，所以，匯編語言是高效的程序設計語言。另外匯編語言可有效地訪問、控制計算機的各種硬件設備，如磁盤、存儲器、CPU、I/O端口等，實現資源利用的最大化。

　　3. 編寫程序復雜：匯編語言是一種面向機器的語言，其匯編指令與機器指令基本上一一對應，所以，匯編指令也同機器指令一樣既有功能單一、具體的特點。要想完成某件工作，就必須安排CPU的每步工作。另外，在編寫匯編語言程序時，還要考慮具體機型的限制、匯編指令的細節和限制等。

　　4. 經常與高級語言配合使用，應用十分廣泛：在某些情況下，比如直接操作CPU執行中斷以實現線程調度、保存CPU寄存器以存儲/恢復線程狀態等，僅僅使用高級語言是完不成的，需要借助于匯編語言，但是僅使用匯編語言的話，大型程序恐怕需要付出比高級語言幾倍的工作量，有時候也是沒有必要的。因此，可以在高級語言里嵌入匯編語句，讓僅僅一部分需要高效率的代碼用匯編語言來完成，其余的框架搭建等用高級語言來完成，這樣既保證了效率又降低了代碼的復雜程度。這種配合使用在大型軟件開發里經常遇到，應用十分廣泛。

注：
本文的所有代碼是在我自己的VS2008中測試的，由于環境的差別，不能保證能在所有的編譯器上運行。

1.內嵌匯編介紹

在C++中，可以通過__asm關鍵字來嵌入匯編語言。
例如

int main(){
  __asm{//匯編！
    mov eax,0
  }
  return 0;
}

2.匯編版本Hello, World!

我們知道，在C++中，可以使用printf函數來輸出。（如果使用cout，需要使用運算符重載等技術，在這里反而不方便）

提示：
匯編中，調用函數的指令叫做CALL。
函數的參數是保存在棧中的。

那么我們可以開始寫了。首先，先看看C++正常版本的：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

const char *s1="Hello, World\n",*s2="pause";
int main(){
    printf(s1);
    system(s2);
    
    return 0;
}

為了方便，我們先把正常版本反匯編一下，結果是：

printf(s1);
00BD13CE  mov         esi,esp 
00BD13D0  mov         eax,dword ptr [s1 (0BD7038h)] 
00BD13D5  push        eax  
00BD13D6  call        dword ptr [__imp__printf (0BD82C4h)] 
00BD13DC  add         esp,4 
00BD13DF  cmp         esi,esp 
00BD13E1  call        @ILT+315(__RTC_CheckEsp) (0BD1140h) 

第一句，mov esi,esp 為了后面檢查棧是否正常用
第二句，mov eax,dword ptr[s1] 括號中的0BD7038h是地址，不要管他，意思是把地址放到eax中去
第三句，push eax 把剛才放進eax的地址放入棧， 實際就是把參數放入棧

第四句，call dword ptr [__imp__printf]
__imp__printf是printf函數編譯后的結果，下劃線開頭表示這是一個函數
我們平時寫內聯匯編的時候直接寫printf即可

第五句，add esp,4
其實是手動平棧，之前往棧里面放了4字節的s1，現在把esp指針也就是棧頂指針下移（棧從高地址往低地址），平棧

最后兩句不管它，就是保證esi和esp相等，因為之前手動平了棧，結合第一句，這里應該是相等的，不寫應該也沒事

最終的內聯匯編應該是這樣：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

const char *s1="Hello, World\n",*s2="pause";
int main(){
    _asm{
        mov eax,dword ptr [s1]
        push eax
        call dword ptr [printf]
        add esp,4
        mov eax,dword ptr[s2]
        push eax
        call dword ptr [system]
        add esp,4
    }
    return 0;
}

運行結果正常。

3.內聯匯編A+B

A+B問題，同時需要使用scanf和printf

首先注意一點，函數的參數在棧中是倒著存放的。（注：這個C標準沒有規定，但是匯編語言本身就是非常依賴環境的一個東西，所以暫且不管它）

例如

scanf("%d %d",&a,&b);

如果翻譯成匯編，應該是這樣（下面的是偽代碼）

push &b
push &a
push "%d %d"
call scanf

然后我們就可以開始寫了。

scanf的部分，注意最前面兩個參數，由于放入的是地址，所以不能使用MOV指令而是要使用LEA指令

lea eax,[a]

表示把a的地址放入eax中。

其他部分沒有什么難度，注意最后平棧的時候，add esp到底加上多少，加上的是每個參數的大小相加。

例如scanf，每個都是4字節的地址，總共就是12字節。

完整代碼

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
const char *s1="%d%d",*s2="%d\n",*s3="pause";
int a,b;
int main(){
    _asm{
        lea eax,[b]
        push eax
        lea eax,[a]
        push eax
        mov eax,dword ptr [s1]
        push eax
        call dword ptr [scanf]
        add esp,12
        mov eax,[a]
        add eax,[b]
        push eax
        mov eax,dword ptr [s2]
        push eax
        call dword ptr [printf]
        add esp,8
        mov eax,dword ptr [s3]
        push eax
        call dword ptr [system]
        add esp,4
    }
    return 0;
}

以上是“C++內嵌匯編的示例分析”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！