基于匯編語言與C/C++語言混合編程的設計研究

山東省濰坊第一中學高68級 李明陽

基于匯編語言與C/C++語言混合編程的設計研究

山東省濰坊第一中學高68級 李明陽

計算機與人們的生活已經緊密的聯系在一起，計算機功能的實現主要依靠計算機語言，通過計算機語言編制相應的程序。在涉及到大規模程序設計的時候，采用單一語言就無法發揮應有的優勢，不同語言進行混合編程能夠實現優勢互補，對于實際問題的解決非常有效。本文就基于匯編語言與C/C++語言混合編程的設計研究作簡要的闡述。

匯編語言；C++；設計研究

匯編語言的特點在于占用的空間小，運行的速度快，是面向機器的一種語言，在某些場合具有無可替代的作用。其不足之處在于較為高級的語言程序編寫存在一定難度，在處理數據時這一點體現的更加明顯。C++是一種高級語言，功能豐富，表達靈活，開發高效，在應用性方面要勝過匯編語言。但是在考慮到執行速度，占用空間的前提下，C++語言則不具有優勢。

一、兩種語言進行混合編程的約定

兩種語言進行混合編程的時候主要有以下幾個方面的約定。

C++與匯編語言進行編程的時候，首先要采用一致的調用協議，C++有三種調用協議。其次是入口及返回參數的確定，在C++中所有的調用都是32位的偏移地址。最后是要聲明公用函數名與變量名。

C語言在調用匯編語言時標識符前要添加下劃線，相互調用的時候，匯編語言中標識符要依照C++語言的習慣。

聲明約定，對于需要調用的外部函數，變量都進行相應的說明，標識符是為了在其它的模塊可見[1]。對于BP，DS，CS，SS，SP在使用并改變其值時候，需要進行保護。兩種程序的語言在存儲模式方面要相同。存儲模式相同就會產生兼容的調用及返回類型。

最后一點是傳遞參數的確定，壓入堆棧與實參數表參數的順序是相反的。

二、混合編程的方法

兩種語言進行混合編程的方式主要有兩種，一種是在C++源程序中直接插入匯編語言代碼，此種方式也被稱之為嵌入式匯編。另一種則是在程序中調用外部語言。

對于嵌入式匯編而言，在C++源程序中需要的地方插入匯編指令，并在嵌入的匯編指令加上相應的關鍵字。C++中內嵌匯編語言，在VisualC++6.0操作的時候，嵌入匯編指令，需要使用到關鍵字。其中在asm中的組匯編指令可以有標號，C++中的語句以及匯編指令也可以跳轉，跳轉位置是該組匯編指令中的標號或者是指令組之外的標號。那么，除此之外，asm所帶的匯編指令調用的只能是無重載的全局C++函數，并且對函數的類型有一定的要求。以C++實現相同次數的減法為例，通過對兩個程序運算比較，采用嵌入式匯編的速度要比單純的采用C++語句快，從時間上計算，前者與后者相比，能夠節約百分之三十的時間。對于實用性較高的工業領域，以及存在大量計算的開發軟件中，采用兩種語言進行混合編程的方法可以大大提升程序運行時的速度。

C++程序調用匯編程序。采用嵌入式匯編的方法，主要適用于程序較短的情況，然而在實際的運用中，通常通過語言調用的方式來實現。在匯編語言作為C++語言的外部子程序進行調用的時候，匯編程序的開存在兩個必須要執行的命令，分別是movbp,sp與pusbbp。此處的兩條指令是參數傳遞的關鍵，使得bp成為指向堆棧元素的指針。在這兩命令后加上相應的語句就可以實現對不同數據的分配。其中局部數據的總的大小和是以字節進行計算的，局部數據保留空間則是通過sp值的減小來實現，在匯編的時候應該恢復該空間。在對某個參數進行訪問的時候，可以通過bp與參數的位移量來進行確定。在此假設返回位置的字節數為N，參數與bp之間所占的字節的總數為M，則參數的部的位移量就是兩者的和再加上二。

匯編程序退出的時候，如果在一開始就保存了寄存器值，那么就應該以與入棧相反的順序彈出。在已分配局部空間數據的前提下，應該執行相應的命令，并返回調用程序。在調用結束后，子程序通過寄器DX與AX進行返回值傳遞，并且當返回值的類型是簡單型的時候，在字節數不超過4字節時，返回值的長度與默認的存放器的關系有一定的對應規律。

C語言程序調用匯編語言子程序[2]。為了確保調用功能的正常，匯編源程序要嚴格依照編譯系統的要求進行段組合。被調用的匯編語言子程序有一定的格式約定。由于程序存在堆棧段是面向機器的，對于匯編子程序開頭有一定的特殊要求。為確保C語言主程序在調用的過程中不至于存在問題，需要用關鍵字對函數做顯示的說明，被調用的語言過程為外部函數。

匯編語言程序調用C語言子程序。C語言不具有匯編語言的某些方面的優勢，比如匯編程序在輸入過程中可以直接讀取數據。該種模式下，主程序的格式與子程序格式一致，唯一存在差別的是在程序的開頭位置需要加入一定的語句，同時也省略了部分堆棧操作語言。

C語嵌入匯編語言。C語言中可以直接編寫匯編語言的代碼，匯編語句在C語言中嵌入沒有分號，在嵌入一組語言的時候，則需要用一定的符號進行處理。在該種模式下，C語言允許嵌入四種命令，分別是一般指令，串操作指令，跳轉指令，分配指令。

兩種程序的相互調用?；旌暇幊桃⒁鈳讉€方面的問題。參數傳遞的原則，寄存器的正確使用，存儲模式，函數與變量之間的相互調用問題，子程序的返回值。匯編語言要用到多個寄存器，C++語言也會用到一定量的寄存器，對于寄存器應該重點關注，否則可能會導致程序的失敗。C++語言中，BP作為參數及自動變量區的基地址。由于編譯后的文件在函數與變量前自動的添加了下劃線，匯編語言在調用C++語言的時候，同樣要在函數名與變量名前添加下劃線，并且在匯編程序的開始部分要對調用的變量及函數進行相應說明。反之或是C++語言程序調用匯編語言程序，匯編語言應該進行說明，并且變量與函數的第一個符號為下劃線。當C++語言調用匯編語言子程序時，被調用的子程序返回調用它的程序的時，返回值是通過寄存器傳遞的。并且視返回值的不同情況放于不同的存儲器中[3]。

三、結束語

C/C++語言與匯編語言結合在一起的混合編程應用性非常的廣泛，二者結合在一起，能夠有效的避免單一語言的不足，并將優勢進行一步發揮，不足之處在結合后也會互補。C語言與匯編語言之間可以是調用與被調用的關系，也可以相互調用的關系。二者結合的時候要注意到相關方面的問題，比如內存模式與寄存器的不同分配對程序的影響。在編程的時候，盡可能的利用各自的優勢，將過程簡化，以最小的努力換取最大的收獲。

[1]夏娟,趙梅.匯編語言與C/C++語言的混合編程[J].蘇州市職業大學學報,2012(01).

[2]周曉燕.ARM匯編語言與C/C++語言混合編程實現方法[J].電子技術與軟件工程,2014(03).

[3]李颯瑛.C語言與匯編語言混合編程技術研究[J].電子技術與軟件工程,2013(14).

[4]孟祥娜.匯編語言與C語言混合編程方法探討[J].電腦編程技巧與維護,2015(06).