如何将汇编代码从C++代码中删除？

Question

我的开发环境是Visual Studio 2008。

我有三个不同的库。简单概括它们的行为如下：

库1 - 提供可注册的函数

class FunctionRegistry
{
   typedef std::list<int> TListInt;
   TListInt m_Params;
   void * m_FPtr;
public:
   FunctionRegistry(void * fptr):m_FPtr(fptr){}
   FunctionRegistry& Insert(int value){m_Params.push_back(value); return *this;}
   void Call();
};

void FunctionRegistry::Call()
{
    /*this is the area I want to get rid of */
    TListInt::iterator ite = m_Params.begin();
    while (ite != m_Params.end());
    {
       __asm push *ite;//I want to remvoe this assmebly code somehow
       ++ite;//Edited after initial post
    }

    ((void(*)())m_FPtr)();

    ite = m_Params.begin();
    while (ite != m_Params.end());
    {
        int i = 0;
        __asm pop i;//I want to remvoe this assmebly code somehow
        ++ite;//Edited after initial post
    }
    /*end of area to get rid of*/
}

Library 2 - 定义了一组函数，如下：

void foo(int i, int j)
{
    std::cout << "foo int int " << i << " " << j << std::endl;
}

void bar(int i)
{
    std::cout << "bar int " << i << std::endl;
}

void biz()
{
    std::cout << "biz" << std::endl;
}

FunctionRegistry fRegFoo((void*)&foo);
fRegFoo.Insert(10).Insert(20);

FunctionRegistry fRegBar((void*)&bar);
fRegBar.Insert(10);

FunctionRegistry fRegBiz((void*)&biz);

图书馆 3 - 这是上述两个库的用户，一个示例用法可能是：

fRegFoo.Call();
fRegBar.Call();
fRegBiz.Call();

这是一段遗留代码，我现在试图摆脱上面的汇编代码。我可以轻松地更改（通过一些API更改）我的库1以满足我的需求。但是我的问题是，由于库已广泛分发给大量用户，要求他们根据库1的API更改其用例（例如库3）应该是我最后的选择。

现在，我需要您的帮助，是否有任何方法可以在不更改API的情况下使用任何可能的技术更改我的库1内部以消除此汇编代码？

如果您认为无法在不更改API的情况下实现，请建议对库3的代码更改最小的方式。

- Doonyx

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如果您知道'm_Params.size()'将始终非常小（例如<=10），那么您可以根据它切换到不同的调用，将函数指针转换为适当类型以接受参数。如果这变得非常繁琐，您可以使用boost预处理库自动迭代。如果您确实需要支持任意数量的参数，则必须使用汇编或对库2代码进行一些重写（例如使函数接受'vector<int>'）。 - Tony Delroy

回应@david.pfx所说的话：您必须保留的已发布API到底是什么？如果只是Library 3，那就很简单。 - Kerrek SB

@KerrekSB API几乎就像是带有一些小函数的库1。但是非平凡情况下，需要在无数用户之间的数百个地方更改库的使用方式。这就是为什么我最初提到，要求所有用户根据我的更改来更改他们的代码将是“我的最后选择”。在我的最后选择之前，我正在寻找其他选项（如果有的话）。 - Doonyx

也许只是我自己的问题，但我仍然完全不清楚您的要求和限制。您的问题表明用户只能看到Library 3，但您的评论（以及您发布这个问题的事实）表明Library 1的内部工作方式也是公开的。我无法理解这一点，也不知道这个问题的“正确”答案应该是什么样子的。 - Kerrek SB

让我借用Raymond的心灵力量，看起来你的库正在尝试模仿CDECL调用的Dispatcher。最简单的解决方案是使用内置函数，但没有push和pop的内置函数。不幸的是，这不是一个微不足道的任务，您可以将汇编代码移动到外部文件中，并使用MASM进行编译。在我看来，这对于如此小的代码来说过于繁琐了。 - CodeSettler

Answer 1

如果您的最终用户只能按照“Library 3”中定义的API进行调用，那么答案显然是肯定的。这个API的表面积很小，重新实现它而不需要任何汇编语言是微不足道的。这将需要对Lib 2和Lib 1进行更改。

天真的实现将是一组带有静态“Call”函数的类。还有许多其他选择。

但问题是：我们还没有看到你要展示的所有内容。如果在Library 3中提供的API非常丰富和/或泄漏，那么答案可能从“易如反掌”到“放弃并找另一份工作”不等。由您决定。

注：此答案基于您所说的内容：API Lib 3必须保持不变，但其他所有内容都可以更改。如果您需要一个解决方案，其中Lib 2和Lib 3都不改变，只有Lib 1中的汇编代码可以更改，请编辑您的问题以解释这一点。

如果是这样，就有两种选择：符合标准或依赖于实现定义的行为。[如果只针对Windows/VS，生活可能会更容易，但我在20年前就做过这件事情，只是为了使它在许多类型的Unix上可移植。它绝对可以做到。]

- david.pfx

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我想，放弃对我来说似乎是唯一的选择，然后使用一个不使用任何恶劣汇编代码的新API。 - Doonyx

API并不使用汇编语言。具体实现则有所不同。根据API，您可以进行更改。 - david.pfx

确切地说，那就是我的问题。如何做到呢？你能告诉我一个具体的解决方案吗？我还是想不出来。 - Doonyx

Answer 2

这将消除asm push & pop，但您可能最终会得到一个大的switch语句，最多可以达到256个case语句。 （可以使用宏来生成case语句吗？）

void FunctionRegistry::Call()
{
    typedef void (*_F)(...);
    _F f = (_F)m_FPtr;

    auto p=*m_Params.begin();
    switch(m_Params.size())
    {
        case 0: f();break;
        case 1: f(p); break;
        case 2: f(p, p+1); break;
        //...
        //case 256: f( ...please get therapy... ); break
    }
}

- slashmais

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在您提供的链接中，所选答案使用的是编译时函数绑定。我需要的是运行时函数绑定机制。另一个答案使用了可变参数，这会改变我的 API。我已经在上面的帖子和评论中提到了为什么更改我的 API 相对较为困难。 - Doonyx

@SargiEran：是的。用代码示例替换了一下；不知道会有多大帮助...可能最终会得到一个很长的switch语句。 - slashmais

typedef void (_F)(...); _F f = (_F)m_FPtr; - 只是一个观察 - 这可以预期适用于Microsoft的“stdcall”调用约定和int参数 - 根据它所替换的汇编，但比将m_FPtr强制转换为void()(int)、void(*)(int, int)等更具可移植性 - 也不那么繁琐。从标准中，“通过指向与函数定义中使用的类型不同的函数类型（8.3.5）的指针调用函数的效果是未定义的”。 - Tony Delroy

@TonyD：为什么不太便携？（顺便说一下，它是在Linux上编写和测试的） - slashmais

因为ABI可能会以与其他函数不同的方式将参数传递给指定接受"..."参数的函数-例如，如果ABI通常在寄存器中传递前几个参数，则编译器仍然可能决定生成通过堆栈传递所有参数到...函数的代码，以便可以保持stdarg/varargs实现简单（否则需要计算使用了多少个参数，并遵循ABI模型以知道从哪些寄存器检索值）。例如，在VS上，如果其中一个参数是float，它会失败。 - Tony Delroy

Answer 3

不是100%确定，但看起来你正在将值ite推到堆栈中，然后稍后将其弹出到i中。如果这就是你所做的一切，请考虑使用std::stack替换asm push/pop。类似于：

#include <stack>
//...
void FunctionRegistry::Call()
{
    std::stack<TListInt::value_type> astack;
    TListInt::iterator ite = m_Params.begin();
    while (ite != m_Params.end());
    {
       astack.push(*ite);
       ++ite;//Edited after initial post
    }

    ((void(*)())m_FPtr)();

    ite = m_Params.begin();
    while (ite != m_Params.end());
    {
        int i = astack.pop();
        ++ite;//Edited after initial post
    }
}

- KitsuneYMG

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很遗憾，这个不起作用。函数没有被调用。 - Doonyx

Answer 4

你看过boost::bind了吗？ 像这样的：

#include <boost/bind/bind.hpp>
class FunctionRegistry
{
  typedef void tProcedure (void);

  private:
    const tProcedure proc;

  public:
    explicit FunctionRegistry( tProcedure proc ) : proc(proc) {}
    void Call() const { proc(); }

};

const FunctionRegistry fRegFoo( boost::bind( foo, 10, 20 ) );

- Nielk