在Visual C++中使用内联汇编（_emit)

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 
} 
} 
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