【转自天极网】在Visual C++中使用内联汇编

一、内联汇编的优缺点

　　因为在Visual C++中使用内联汇编不需要额外的编译器和联接器，且可以处理Visual C++中不能处理的一些事情，而且可以使用在C/C++中的变量，所以非常方便。内联汇编主要用于如下场合:

　　1.使用汇编语言写函数；
　　2.对速度要求非常高的代码；
　　3.设备驱动程序中直接访问硬件；
　　4."Naked" Call的初始化和结束代码。

　　//(."Naked"，理解了意思，但是不知道怎么翻译^_^，大概就是不需要C/C++的编译器(自作聪明)生成的函数初始化和收尾代码，请参看MSDN的"Naked Functions"的说明)

　　内联汇编代码不易于移植，如果你的程序打算在不同类型的机器（比如x86和Alpha）上运行，应当尽量避免使用内联汇编。这时候你可以使用MASM，因为MASM支持更方便的的宏指令和数据指示符。

　　 二、内联汇编关键字

　　在Visual C++使用内联汇编用到的是__asm关键字，这个关键字有两种使用方法:

　　1.简单__asm块

__asm { MOV AL, 2 MOV DX, 0XD007 OUT AL, DX }

　　2.在每条汇编指令之前加__asm关键字

__asm MOV AL, 2 __asm MOV DX, 0xD007 __asm OUT AL, DX

　　因为__asm关键字是语句分隔符，因此你可以把汇编指令放在同一行:

　　__asm MOV AL, 2 __asm MOV DX, 0XD007 __asm OUT AL, DX

　　显然，第一种方法和C/C++的风格很一致，并且有很多其它优点，因此推荐使用第一种方法。

　　不象在C/C++中的"{}"，__asm块的"{}"不会影响C/C++变量的作用范围。同时，__asm块可以嵌套，嵌套也不会影响变量的作用范围。

　　 三、在__asm块中使用汇编语言

　　1.内联汇编指令集

　　内联汇编完全支持的Intel 486指令集，允许使用MMX指令。不支持的指令可以使用_EMIT伪指令定义(_EMIT伪指令说明见下文)。

　　2.MASM表达式

　　内联汇编可以使用MASM中的表达式。比如: MOV EAX, 1。

　　3.数据指示符和操作符

　　虽然__asm块中允许使用C/C++的数据类型和对象，但它不能用MASM指示符和操作符定义数据对象。这里特别指出，__asm块中不允许MASM中的定义指示符: DB、DW、DD、DQ、DT和DF，也不允许DUP和THIS操作符。MASM结构和记录也不再有效，内联汇编不接受STRUC、RECORD、WIDTH或者MASK。

　　4.EVEN和ALIGN指示符

　　尽管内联汇编不支持大多数MASM指示符，但它支持EVEN和ALIGN，当需要的时候，这些指示符在汇编代码里面加入NOP(空操作)指令使标号对齐到特定边界。这样可以使某些处理器取指令时具有更高的效率。

　　5.MASM宏指示符

　　内联汇编不是宏汇编，不能使用MASM宏指示符(MACRO、REPT、IRC、IRP和ENDM)和宏操作符(<>、!、&、%和.TYPE)。

　　6.段说明

　　必须使用寄存器来说明段，跨越段必须显式地说明，如ES:[BX]。

　　7.类型和变量大小

　　我们可以使用LENGTH来取得C/C++中的数组中的元素个数，如果不是一个数组，则结果为一。使用SIZE来取得C/C++中变量的大小，一个变量的大小是LENGTH和TYPE的乘积。TYPE用来取得一个变量的大小，如果是一个数组，它得到的一个数组中的单个元素的大小。

　　8.注释

　　可以使用C/C++的注释，但推荐用ASM的注释，即";"号。

　　9._EMIT伪指令

　　_EMIT伪指令相当于MASM中的DB，但一次只能定义一个字节，比如:

__asm { JMP _CodeOfAsm _EMIT 0x00 ; 定义混合在代码段的数据 _EMIT 0x01 _CodeOfAsm: ; 这里是代码 _EMIT 0x90 ; NOP指令 }

 

四、在__asm块中使用C/C++语言元素

　　C/C++与汇编可以混合使用，在内联汇编可以使用C/C++的变量和很多其它C/C++的元素。在__asm块中可以使用以下C/C++元素:

　　1.符号，包括标号、变量和函数名；

　　2.常量，包括符号常量和枚举型(enum)成员；

　　3.宏定义和预处理指示符；

　　4.注释，包括"/**/"和"//"；

　　5.类型名，包括所有MASM中合法的类型

　　6.typedef名称， 像PTR、TYPE、特定的结构成员或枚举成员这样的通用操作符。

　　在__asm块中，可以使用C/C++或ASM的基数计数法(比如: 0x100和100H是相等的)。

　　__asm块中不能使用像<<一类的C/C++操作符。C/C++和MASM通用的操作符，比如"*"和"[]"操作符，都被认为是汇编语言的操作符。举个例子:

int array[10]; __asm MOV array[6], BX ; Store BX at array+6 (not scaled) array[6] = 0; /* Store 0 at array+12 (scaled) */

　　* 小技巧: 内联汇编中，你可以使用TYPE操作符使作其与C一致。比如，下面两条语句是一样的:

__asm MOV array[6 * TYPE int], 0 ; Store 0 at array + 12 array[6] = 0; /* Store 0 at array + 12 */

　　内联汇编能通过变两名直接引用C/C++的变量。__asm块中可以引用任何符号，包括变量名。

　　如果C/C++中的类、结构或者枚举成员具有唯一的名称，如果在"."操作符之前不指定变量或者typedef名称，则__asm块中只能引用成员名称。然而，如果成员不是唯一的，你必须在"."操作符之前加上变量名或typedef名称。例如，下面的两个结构都具有same_name这个成员变量:

struct first_type { char *weasel; int same_name; }; struct second_type { int wonton; long same_name; };

　　如果按下面声明变量:

struct first_type hal; struct second_type oat;

　　那么，所有引用same_name成员的地方都必须使用变量名，因为same_name不是唯一的。另外，上面的weasel变量具有唯一的名称，你可以仅仅使用它的成员名称来引用它:

__asm { MOV EBX, OFFSET hal MOV ECX, [EBX]hal.same_name ; 必须使用 'hal' MOV ESI, [EBX].weasel ; 可以省略 'hal' }

　　注意，省略了变量名仅仅是为了写代码的方便，生成的汇编指令的还是一样的。

　　可以不受限制地访问C++成员变量，但是不能调用C++的成员函数。

　　 五、寄存器使用

　　一般来说，在__asm块开始的时候，寄存器是空的，不能在两个__asm之间保存寄存器的值。(这是MSDN上说的，我在实际使用时发现，好像并不是这样。不过它是说"一般"，我是特殊:))

　　如果一个函数被声明成了__fastcall，则其参数将放在寄存器中，这将给寄存器的管理带来问题。所以，如果要将一个函数声明成__fastcall，必须保存ECX寄存器。为了避免以上的冲突，在声明为__fastcall的函数中不要有__asm块。如果用了/Gr编译选项(它全局的变成__fastcall)，将每个函数声明成__cdecl或者__stdcall，这个属性告诉编译器用传统的C方法。

　　如果使用EAX、EBX、ECX、EDX、ESI和EDI寄存器，你不需要保存它；但如果你用到了DS、 SS、SP、BP和标志寄存器，那就应该PUSH保存这些寄存器。

　　如果程序中改变了用于STD和CLD的方向标志，你必须将其恢复到原来的值。

　　 六、转跳

　　可以在C里面使用goto调到__asm块中的标号处，也可以在__asm块中转跳到__asm块里面和外面的标号处。__asm块内的标号是不区分大小写的(指令、指示符等也是不区分大小写的)。例:

void func() { goto C_Dest; /* 合法 */ goto c_dest; /* 错误 */ goto A_Dest; /* 合法 */ goto a_dest; /* 合法 */ __asm { JMP C_Dest ; 合法 JMP c_dest ; MSDN上说合法，但是我在VS.NET中编译，认为这样不合法 JMP A_Dest ; 合法 JMP a_dest ; 合法 a_dest: ; __asm 标号 } C_Dest: /* C的标号 */ return; }

　　不要使用函数名称当作标号，否则将使其跳到函数执行而不是标号处。如下所示:

; 错误: 使用函数名作为标号 JNE exit . . . exit: ; 下面是更多的ASM代码

　　美元符号$用于指定当前位置，如下所用，常用于条件跳转:

JNE $+5 ; 下面这条指令的长度是5个字节 JMP farlabel ;$+5，跳到了这里 . . . farlabel:

 

七、调用函数

　　内联汇编调用C/C++函数必须自己清除堆栈，下面是一个调用C/C++函数例子:

#include char szformat[] = "%s %s/n"; char szHello[] = "Hello"; char szWorld[] = " world"; void main() { __asm { MOV EAX, OFFSET szWorld PUSH EAX MOV EAX, OFFSET szHello PUSH EAX MOV EAX, OFFSET szformat PUSH EAX CALL printf //内联汇编调用C函数必须自己清除堆栈 //用不使用的EBX寄存器清除堆栈，或ADD ESP, 12 POP EBX POP EBX POP EBX } }

　　注意:函数参数是从右向左压栈。

　　不能够访问C++中的类成员函数，但是可以访问extern "C"函数。

　　如果调用Windows API函数，则不需要自己清除堆栈，因为API的返回指令是RET n，会自动清除堆栈

　　比如下面的例子:

#include char szAppName[] = "API Test"; void main() { char szHello[] = "Hello, world!"; __asm { PUSH MB_OK OR MB_ICONINformATION PUSH OFFSET szAppName ; 全局变量用OFFSET LEA EAX, szHello ; 局部变量用LEA PUSH EAX PUSH 0 CALL DWORD PTR [MessageBoxA] ; 注意这里，我费了好大周折才发现不是CALL MessageBoxA } }

　　一般来说，在Visual C++中使用内联汇编是为了提高速度，因此这些函数调用尽可能用C/C++写。

　　 八、一个例子

　　下面的例子是在VS.NET(即VC7)中C语言写的。先建一个工程，将下列代码放到工程中的.c文件中编译，无需作特别的设置，即可编译通过。

//////////////////////////////////////////////////////////////////////// //预处理 #include /////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////// //全局变量 HWND g_hWnd; HINSTANCE g_hInst; TCHAR szTemp[1024]; TCHAR szAppName[] = "CRC32 Sample"; ///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //函数声明 DWORD GetCRC32(const BYTE *pbData, int nSize); int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int iCmdShow); LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam); ///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //主函数 int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int iCmdShow) { MSG msg; WNDCLASSEX wndClassEx; g_hInst = hInstance; wndClassEx.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX); wndClassEx.style = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW; wndClassEx.lpfnWndProc = (WNDPROC) WindowProc; wndClassEx.cbClsExtra = 0; wndClassEx.cbWndExtra = 0; wndClassEx.hInstance = g_hInst; wndClassEx.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION); wndClassEx.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); wndClassEx.hbrBackground = (HBRUSH) (COLOR_WINDOW); wndClassEx.lpszMenuName = NULL; wndClassEx.lpszClassName = szAppName; wndClassEx.hIconSm = NULL; RegisterClassEx(&wndClassEx); g_hWnd = CreateWindowEx(0, szAppName, szAppName, WS_OVERLAPPED | WS_CAPTION | WS_SYSMENU | WS_THICKFRAME | WS_MINIMIZEBOX, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 300, 70, NULL, NULL, g_hInst, NULL); ShowWindow(g_hWnd, iCmdShow); UpdateWindow(g_hWnd); while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } return ((int) msg.wParam); } /////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////// //主窗口回调函数 LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch (uMsg) { case WM_CREATE: CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE, "EDIT", NULL, WS_CHILD | WS_VISIBLE | WS_BORDER | ES_AUTOHSCROLL | ES_AUTOVSCROLL | ES_NOHIDESEL | WS_OVERLAPPED, 7, 12, 220, 22, hWnd, (HMENU)1000, g_hInst, NULL); CreateWindowEx(0, "BUTTON", "&OK", WS_CHILD | WS_VISIBLE | BS_PUSHBUTTON | WS_OVERLAPPED | BS_FLAT, 244, 12, 40, 20, hWnd, (HMENU)IDOK, g_hInst, NULL); break; case WM_COMMAND: switch (LOWORD(wParam)) { case IDOK: GetDlgItemText(g_hWnd, 1000, szTemp + 100, 800); wsprintf(szTemp, "当前文本框内的字符串的CRC32校验码是: 0x%lX", GetCRC32(szTemp + 100, (int)strlen(szTemp + 100))); MessageBox(g_hWnd, szTemp, szAppName, MB_OK|MB_ICONINformATION); } break; case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); break; default: return (DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam)); } return (0); } ///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //GetCRC32: 求字节流的CRC32校验码 //参数: // pbData: 指向字节流缓冲区首地址 // nSize: 字节流长度 // //返回值: // 字节流的CRC32校验码 // //这里使用查表法求CRC32校验码，这部分是参考老罗的文章《 矛与盾的较量（2）——CRC原理篇》该写的。 //原文的具体内容请参看: http://asp.7i24.com/netcool/laoluo/articles/show_article.asp?Article_ID=15 // //下面使用内联汇编求CRC32校验码，充分使用了CPU中的寄存器，速度和方便性都是使用C/C++所不能比拟的 // DWORD GetCRC32(const BYTE *pbData, int nSize) { DWORD dwCRC32Table[256]; __asm //这片内联汇编是初始化CRC32表 { MOV ECX, 256 _NextTable: LEA EAX, [ECX-1] PUSH ECX MOV ECX, 8 _NextBit: SHR EAX, 1 JNC _NotCarry XOR EAX, 0xEDB88320 _NotCarry: DEC ECX JNZ _NextBit POP ECX MOV [dwCRC32Table + ECX*4 - 4], EAX DEC ECX JNZ _NextTable } __asm //下面是求CRC32校验码 { MOV EAX, -1 MOV EBX, pbData OR EBX, EBX JZ _Done MOV ECX, nSize OR ECX, ECX JZ _Done _NextByte: MOV DL, [EBX] XOR DL, AL MOVZX EDX, DL SHR EAX, 8 XOR EAX, [dwCRC32Table + EDX*4] INC EBX LOOP _NextByte _Done: NOT EAX } } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////