在Visual C++中使用内联汇编[转]

http://www.anqn.com/article/g/2005-08-05/a0951608.shtml

本文出自 Yonsm 大哥之手 
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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 <I>function</I>s"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 $Content$5 ; 下面这条指令的长度是5个字节 
 JMP farlabel 
 ;$Content$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 <stdio.h> 
 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 <windows.h> 
 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。