我是靠谱客的博主 如意小蚂蚁,最近开发中收集的这篇文章主要介绍VC7 中汇编和C++混合的初步心得 1 察看编译器输出 2 汇编访问类成员3 汇编/内联函数和效率,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

CSDN社区与人争论语法,终极武器不外乎两把 —— 上天入地。

上天者,搬出枕头厚的大部头引经据点,说有Lipman某典故云云;又有C++标准M页N条款如是说...

入地者,操起起子扳手把程序拆个凄凉八落,啪啪啪回上一大片编译器汇编的输出,说——看吧,都在这里了。

事实上,我发觉两者对于深入理解C++都是必不可少的。前些时,论坛上突然流行讨论数组的本质。怪的是,每次我以为自己真的懂了,下一次又却发现自己的轻浮。等到通晓实现细节,再回过头来看最土的C教材的定义,竟发现字字玑珠。

最近对入地颇感兴趣,动辄查汇编,写了不少混合代码研究语法。放下扳手抹抹鼻尖上的机油,倒是有些心得。各位看官——我就要跟大家乱侃近来入地一个多月,邪门歪地道挖出杂七杂八的东西——的工具——就 汇编。

——喝口茶先,大家先看看秋镇菜blog上这篇文章《在 Visual C++ 中使用内联汇》 ,详细介绍了在 Visual C++ 中内联汇编的用法。

参考书也必不可少;可悲的是我手头仅有的两本书一本是老掉牙的8086汇编,另一本则是AT&T语法的 —— 广泛用于Linux上的编译器, 但VC 偏要使用Inter语法.... 带来麻烦不少,希望大家慷慨解囊之前先看准。

 


 1 察看编译器输出

常来说,Debug 模式单步跟踪时Alt+8 就可以看见汇编代码。问题是 Debug 只是代表了一个侧面,并不代表最终的 Release ;另一方面 Debug 模式包含了些许额外的测试代码 —— 恩,可能代码有些多...天啊,他们干嘛要加、那么多、莫名其妙的代码混淆视听阿!

好嘛,看看简洁的Release模式 —— orz.... 不能单步跟踪C++程序了? 连main函数在哪里都看不见... 瞎了...

Release 模式单步跟踪要需要高深的技术底气。不过也没那么绝,要看 Release 模式的输出,我们可以在项目属性->C/C++->输出文件页面中把“汇编输出”项定为“带源代码的程序集(/FAs)”。这样,在Release目录下就可以看见对应的asm文件了。看asm文件,唯一的缺点是不能单步跟踪研究。

这个asm文件搞不好会非常大——主要是由于C++标准库广泛使用模板的原因,若我们放弃C++库一律使用C标准库就会看到很干净的asm文件(同时会看见一个1/4大小的可执行文件,你会明白为什么那么多人支持C )——当然这不是C++的干活。 要在这个动辄数W行的文件中里面找源代码对应的汇编,推荐大家找一行一定不会被优化掉的代码(没错,某些代码可能人间蒸发),直接F3搜索。

asm中包含了很多注释,有基本的汇编知识然后连蒙带猜就能看懂了。一对挺有用的标志是:

_TEXT SEGMENT   // 代码段开始标志
_TEXT ENDS      // 代码段结束标志

对于观察每个函数的生成代码来说,这两个标志能起到路标的作用。


 2 汇编访问类成员

有一个类

class A{
  int _i;  
};

有A 的实例a,下面的代码令 a._i  = 10,这只需要一个指令:

__asm mov [a]A._i, 10

但是在A 的成员函数中怎么办呢?

我们知道,成员函数调用为 thiscall, this通过 ecx传递。所以在函数的开头现场尚未被破坏的时候,可以直接用 ecx 变址访问。如下面是一个常见的set函数, 它令 A::_i = n (注意mov等指令中,两个操作数不能同时为内存内容,所以必须用寄存器eax接力):

inline void A::i( int n ){
  __asm mov eax, n
  __asm mov [ecx]A._i, eax
}

不过这有两个问题。一来,ecx并非总是this;它随时可能被刷掉。在某个不能确定保存this寄存器的时候,你需要手动写ecx:

__asm mov ecx, this
__asm mov eax, n
__asm mov [ecx]A._i, eax

这样写会迫使编译器把this的值复制到栈上 —— 而一般来说对于小函数而言,编译器会尽量只用寄存器。这可能是一个额外的小小开销。(注意,千万不要以为可以这么访问:  [this]A._i  )

另一方面,虽然在我们的确写了大大的“ inline ”几个字,但是看看输出代码——你会发现:任何包含了内嵌汇编的 inline 成员函数都不会被内联!


3 汇编/内联函数和效率

 

通函数是可以内联的,下面就是一个完美的结合 C++/ asm 的例子:

inline long long getTimer(){
  long long time;
  __asm rdtsc
  __asm mov DWORD PTR time, eax
  __asm mov DWORD PTR time + 4, edx
  return time;
}

rdtsc指令用来获得CPU自开机运行的时钟周期数。它的结果是64位的,保存到 eax 和 edx两个寄存器中,可以用来精确测量算法开销。上面的函数内联之后, 局部变量不见了, 临时返回值也不见了,只有最核心的三行代码,没有比这更简洁的了:

; 68   :  long long b = getTimer();

rdtsc
mov DWORD PTR _time$11298[ebp], eax
mov DWORD PTR _time$11298[ebp+4], edx

成员函数内联则又是另一个故事:系统不知道如何处理this,所以他干脆忽略所有内嵌asm成员函数的内联标志。

好嘛,VC不愿上,我们用皮鞭赶着他上! 把第二部分最初那个 A::i 改为 __forceinline 就强制内联了——也就是强制VC犯错误了:不幸的编译器看不懂我们的代码,只好把指令抄到函数调用处。他不晓得初始化ecx,那个mov可能往任何地方写内容——比如把你的开机密码写到桌面上——

虽然可以手动设置ecx,不过我们可不希望看见如此丑陋的调用(想象一下你的同事看到这段代码的困惑):

__asm lea ecx, a 
a.i( 20 );

要正确编写能成功内联的代码必须结合另一个方案,手动复制this:

__forceinline void A::i( int n ){
  __asm mov ecx, this
  __asm mov eax, n
  __asm mov [ecx]A._i, eax
}

厄。。。猜猜看结果如何?

首先看看我们直接用C++写一个 set函数 (譬如 void A::i( int n ){  _i = n; } )内联后的结果:

; 56   :  a.i( 5 );

mov DWORD PTR _a$[ebp+8], 5

最残酷的结果也只需一句mov。 更可能的结果是——他被优化得连影儿都看不见。
然后看看我们的三年怀胎含辛茹苦研究出来的混合汇编的内联:

; 56   :  a.i( 5 );

 lea eax, DWORD PTR _a$[ebp]
 pop ecx
 mov DWORD PTR $T11194[ebp], eax
 mov ecx, DWORD PTR $T11194[ebp]
 mov eax, 5
 mov DWORD PTR [ecx+8], eax

这么长啊....生出一个怪胎... VC 中嵌入汇编的一个坏处是:编译器很难将他和C++协调,很难优化他。

汇编优化可以很快速、很强,但是一定要慎用。

最后

以上就是如意小蚂蚁为你收集整理的VC7 中汇编和C++混合的初步心得 1 察看编译器输出 2 汇编访问类成员3 汇编/内联函数和效率的全部内容,希望文章能够帮你解决VC7 中汇编和C++混合的初步心得 1 察看编译器输出 2 汇编访问类成员3 汇编/内联函数和效率所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错,欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。

本图文内容来源于网友提供,作为学习参考使用,或来自网络收集整理,版权属于原作者所有。
点赞(43)

评论列表共有 0 条评论

立即
投稿
返回
顶部