C 表达式中的汇编指令

asm 为 gcc 中的关键字,asm 表达式为在 C代码中嵌套汇编指令,该表达式只是单纯的替换出汇编代码,并不对汇编代码的含义进行解析。

asm 表达式有两种形式,第二种 asm-qualifiers 包含了 goto 语句。
第一种形式为常见的用法,AssemblerTemplate 和 OutputOperands 必须存在, 其中 Clobbers 存在需要 InputOperands 也出现。

asm asm-qualifiers ( AssemblerTemplate                   : OutputOperands                   [ : InputOperands                  [ : Clobbers ] ])  asm asm-qualifiers ( AssemblerTemplate                        :                        : InputOperands                       : Clobbers                       : GotoLabels)

Qualifiers 的类型

  • volatile, 避免编译器的优化
  • inline, 内敛限定符,最小的体积
  • goto, 包含跳转指令

参数

  • AssemblerTemplate
    - 汇编指令模板是包含汇编器指令的文字字符串,编辑器替换引用输入,编译器不会解析该指令的含义。
  • OutputOperands
    - 由 AssemblerTemplate 中的指令修改的C变量的逗号分隔列表,允许使用空列表。
  • InputOperands
    - 由 AssemblerTemplate 中的指令读取的C变量的逗号分隔列表,允许使用空列表。
  • Clobbers
    - 用逗号分隔的寄存器列表或由 AssemblerTemplate 修改的值,不能出现在 OutputOperands 和 InputOperands 中被提及,允许使用空列表。
  • GotoLabels
    - 当使用asm的goto形式时,此部分包含 AssemblerTemplate 中的代码可能跳转到的所有C标签的列表。

AssemblerTemplate

汇编指令由一个字符串给出,多条汇编指令结合在一起使用的时候,中间以 \r\t 隔开,如

asm("inc %0\n\tinc %0" : "=r"(res) : "0"(res));  /APP # 11 "asm.c" 1         inc %rax         inc %rax # 0 "" 2 /NO_APPs

需要转义的字符:%={}|

故在ATT汇编中,对寄存器进行操作的需要双 %%, 如 inc %%rax.

OutputOperands

操作数之间用逗号分隔。 每个操作数具有以下格式:

[ [asmSymbolicName] ] constraint (cvariablename)
  • asmSymbolicName
    - 为操作数指定名称,格式为 %[name]
    c // res = num asm("movq %[num], %[res]" : [res] "=r"(res) : [num] "m"(num));
    - 如果未指定名称使用数字, 从 output 域开始,第一个参数为 %0, 一次类推, 这里的 res 为 %0, num 为 %1
    c // res = num asm("movq %1, %0" : "=r"(res) : "m"(num));
  • constraint
    - 一个字符串常量,用于指定对操作数的存储的 约束, 需要以 "=" 或 "+" 开头
  • cvariablename
    - 指定一个C左值表达式来保存输出,通常是一个变量名。 括号是语法的必需部分

第一个参数为增加可读性使用的,现在我们有代码如下

int64_t res; int64_t num = 1;  asm("movq %[num], %[res]" : [res] "=r"(r