C代码如何调用汇编代码（例如优化后的strlen函数）？

Question

C代码如何调用汇编代码（例如优化后的strlen函数）？

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我经常读到有关C编程语言中某些函数通过用汇编语言编写来进行优化的内容。如果这句话听起来有点误导人，那么我表示歉意。

因此，我将明确表达：当您在UNIX / C系统上调用一些函数（如strlen）时，实际调用的函数是用汇编语言编写的吗？您是否可以将汇编语言直接写入C程序中，还是需要进行外部调用？这是否是C标准的一部分，还是特定于操作系统？

- John Humphreys

你需要了解的最重要的信息之一是关于C编译器如何将参数和返回地址传递给子程序的描述。这被称为该机器或处理器的“调用约定”。例如，在x86上，通过使用堆栈来传递参数和返回地址是很典型的。如果参数按从右到左的顺序推入堆栈，然后推入返回地址，那么只有在变量参数函数中才能起作用。如果您编写汇编语言函数以期望此堆栈布局（“激活记录”），则唯一重要的... - Heath Hunnicutt

另一个需要注意的问题是，一旦您的汇编函数被汇编和链接，它就会被分配到程序代码段中的一个地址。因此，您的C代码可以将处理器的执行转移到该汇编函数的地址。在这一点上，只要您的函数正确处理寄存器（有些必须为调用者保留，例如EBP），知道如何在堆栈上找到参数和返回地址，并将其结果放在正确的位置（32位返回值在x86上放在EAX中），那么没有任何不合格的地方。 - Heath Hunnicutt

6个回答

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在最终编译的程序和汇编程序中，它们都是机器语言，因此它们可以互相调用。实现这一点的方式是通过汇编代码使用与C语言编写的程序相同的调用约定（准备调用、准备参数等方式）。有关x86处理器流行的调用约定的概述可以在这里找到。

- fvu

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对于x86架构，Agner Fog的优化指南(http://www.agner.org/optimize/optimizing_assembly.pdf)也是一个有用的参考资料。 - user786653

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许多（大多数？）C编译器确实支持inline assembly，尽管它不是标准的一部分。也就是说，编译器没有必要支持任何这样的东西。

首先，要认识到汇编语言基本上只是人类（半）可读的机器码，而C最终也会转换为机器码。

“调用”C函数只是生成一组指令，根据某个已建立的调用约定准备寄存器、堆栈和/或其他一些机器相关的机制，然后跳转到被调用函数的开始处。

一段汇编代码块可以符合适当的调用约定，从而生成一个机器码块，另一个最初用C编写的机器码块可以调用它。反过来也是可能的。

调用约定、汇编过程和链接过程（将汇编生成的目标文件与C生成的目标文件链接在一起）的详细信息可能在平台、编译器和链接器之间都有很大的差异。针对您选择的平台的良好汇编教程可能会涵盖这些细节。

我喜欢以x86为中心的PC Assembly Tutorial，它专门讲解汇编和C代码的接口。

- Nicholas Knight

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当C代码通过gcc编译时，首先被编译成汇编指令，然后再编译成二进制的可执行文件。您可以通过指定-S来查看生成的汇编指令，如：gcc file.c -S。

汇编代码只是经过C到汇编编译的第一阶段，然后与从C编译的代码无法区分。

- phihag

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在汇编中实现函数的一种方法是编写一个空的C函数，使用-S进行编译，然后直接编辑汇编文件。 - Giorgio

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有一种方法是使用内联汇编。这意味着您可以直接将汇编代码编写到C代码中。具体语法因编译器而异。例如，请参阅 GCC 语法和 MS Visual C++ 语法。

- svick

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你可以在C代码中编写内联汇编。这种语法高度依赖于编译器，但通常使用asm关键字。请查阅有关内联汇编的更多信息。

- DrYap

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可以查看英文原文，
原文链接

- David Heffernan · Accepted Answer

C标准规定每个库函数必须做什么而不是如何实现。

几乎所有已知的C实现都被编译成机器语言。对于C编译器/库的实现者来说，他们可以选择如何实现strlen等函数。他们可以选择用C实现并将其编译为对象，或者他们可以选择用汇编语言编写并将其汇编为对象。或者他们可以以其他方式实现它。只要在调用strlen时得到正确的效果和结果就可以了。

现在，许多C工具集确实允许你编写内联汇编，但这绝对不是标准的一部分。任何此类设施都必须作为C标准的扩展包括进去。