??? 1 引言
Visual C++ 是當今最流行的軟件開發(fā)工具之一,它可以實現可視化編程和支持面向對象的編程技術。人們在開發(fā)的過程中將兩種語言進行混合編程,這種方法使兩種語言相互調用,進行參數傳遞,共享數據結構和數據信息,充分發(fā)揮了各種語言的特點和優(yōu)勢,大大提高了應用軟件的效率。因此,正確掌握Visual C++與匯編語言的接口技術對軟件開發(fā)是十分必要的。
2 Visual C++調用匯編語言的常用方法
通常有兩種方法可以實現Visual C++調用匯編語言。一種方法是在從C++語言中直接使用匯編語句,即嵌入式匯編;另一種方法是用兩種語言分別編寫獨立的程序模塊,匯編語言編寫的源代碼匯編產生目標代碼OBJ文件,將C++源程序和OBJ文件組建工程文件,然后進行編譯和連接,生成可執(zhí)行文件.EXE。
2.1 VC++中嵌入匯編語句的方法
嵌入式匯編又稱行內匯編,Visual C++提供了嵌入式匯編功能,允許在C++源程序中直接插入匯編語言指令的語句,可以直接訪問C++語言程序中定義的常量、變量和函數,而不用考慮二者之間的接口,從而避免了匯編語言和C++語言之間復雜的接口問題,提高了程序設計效率。
嵌入匯編語言指令采用__asm關鍵字,嵌入匯編格式:__asm{ 指令 },采用花括號的匯編語言程序段形式。具體應用通常采用兩種方式,第一種方式:__asm { 匯編程序段 }, 如下所示:__asm
{
mov eax,5h
mov ecx,7h
add eax,ecx
}
另一種方式:每一條匯編語句前添加“__asm”標記,格式:__asm 匯編語句,如下所示:
__asm mov eax,5h
__asm mov ecx,7h
__asm add eax,ecx
在Turbo C環(huán)境中C語言程序含有嵌入式匯編語言語句時,C編譯器首先將C代碼的源程序(.c)編譯成匯編語言源程序(.asm)。然后激活匯編程序Turbo Assembler將產生的匯編語言源文件編譯成目標文件(.obj),最后激活Tlink將目標文件鏈接成可執(zhí)行文件(.exe)。Visual C++ 中嵌入匯編語句的編譯沒有Turbo C那樣復雜,它直接支持嵌入匯編方式,不需要獨立的匯編系統和另外的連接步驟。因此Visual C++中嵌入匯編比Turbo C中嵌入匯編進行編譯連接更為簡單方便。
2.2 采用模塊調用的方法
采用模塊調用方式,要協調命名、調用、參數傳遞和返回等進行約定。
(1) 采用一致的調用協議
Visual C++語言具有三種調用協議:_cdecl、_stdcall和_fastcall。MASM匯編語言利用“語言類型”確定調用協議和命名約定,支持的語言類型有:C、SYSCALL、STDCALL、PASCAL、BASIC和FORTRAN。
Visual C++與匯編語言混合編程通常利用堆棧進行參數傳遞,調用協議決定利用堆棧的方法和命名約定,兩者要一致,通常Visual C++采用_cdecl調用協議,MASN匯編語言采用C語言調用協議。
(2) 入口參數和返回參數的約定
不論何種整數類型進行參數傳遞時都擴展成32位,Visual C++中沒有遠、近調用之分,所有調用都是32位的偏移地址,所有的地址參數也都是32位偏移地址,在堆棧中占4個字節(jié)。圖1給出了采用C++語言調用協議的堆棧示意圖。參數返回時,對于小于等于32位的數據擴展為32位,存放在EAX寄存器中返回;4-8個字節(jié)的返回值存放在EDX、.EAX寄存器中返回;更大字節(jié)數據則將它們的地址指針存放在EAX中返回。
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(3) 聲明公用函數名和變量名
對Visual C++和匯編語言使用的公用函數和變量應該進行聲明,并且標識符應該一致,C++語言對標識符區(qū)分字母的大小寫,而匯編不區(qū)分大小寫。在Visual C++語言程序中,采用extern “C”{ }對所調用的函數和變量給予說明。說明形式如下:
對函數的說明:extern “C” { 返回值類型 調用協議 函數名稱(參數類型表);}
對變量的說明:extern “C” { 變量類型 變量名;}
匯編語言程序中供外部使用的標識符應該標識PUBLIC屬性,使用外部標識符應該用extern說明。
2.3 模塊調用混合編程的實現步驟
采用模塊調用方式進行混合編程一般執(zhí)行的步驟如下:(1)建立C++源程序(.cpp);(2)建立匯編語言源程序,并把匯編語言匯編成.obj文件;(3)建立工程文件.prj,將C++源程序和.obj文件放入該工程項目;(4)對工程文件進行編譯、連接,生成可執(zhí)行文件.exe。
在與Visual C++混合編程的匯編語言過程中,編程環(huán)境是32位的,應該注意與16位MS-DOS環(huán)境的區(qū)別,在這種環(huán)境下的寄存器是32位的,因此匯編語言過程存取堆棧應該使用32位寄存器EBP進行相對尋址,而不是采用BP。匯編語言簡化段定義的格式應該采用flat模式,并且匯編時采用選項/coff,ML命令的選項/coff使得產生的.obj文件采用32位的格式。
3 在Visual C++中調用匯編語言的第三種方法
通常以上兩種方法就能夠實現C++與匯編語言混合編程,但是在一些特殊的情況下,用這兩種方法卻不能滿足功能的需要,我們提出了一種新的方法實現二者的混合編程:通過數組借助指針實現二者的混合編程。下面結合我們開發(fā)的課題――數控系統邏輯控制系統軟件開發(fā),來進行具體說明。
該課題在Visual C++ 6.0的環(huán)境下進行開發(fā)的,上層采用C++語言,最底層采用了匯編語言,在C++語言中要調用匯編語言的編譯的結果,并進行回填,如果用通用的混合編程方法無法實現二者的調用,因為底層匯編語言是把所有的邏輯運算功能指令匯編在一起,而在C++語言中根據需要在需要的地方調用匯編語言中的某一功能模塊,因此對匯編語言編譯后的.OBJ文件無法進行控制。具體實現方法如下:
(1)把包括所有的邏輯指令的匯編語句編成一個匯編模塊程序,在匯編編譯器(如masm 6.x)中將匯編程序編譯成.OBJ文件。
(2)將匯編生成的機代碼放在一個數組中,
例如定義一個數組變量unsigned char OBJMOD[1241]。
(3)定義多個指針類型變量指向OBJMOD數組元素的地址,該地址對應每個匯編功能模塊的首地址,如定義一個指針變量unsigned char *LIBC21=&OBJMOD[869]。
(4)通過函數COPILE(*pModal)模塊,例如編譯匯編LIBC21功能模塊時,通過調用COPILE(LIBC21) 函數,把匯編編譯生成的機代碼分別傳遞到工作區(qū)域WKAREA中,通過WKAREA[POSIRR]=BUFRIS[PTRIS]來實現二次填充,把匯編機代碼中改寫的內容改寫成需要的地址或值,最后通過調用一系列函數,把結果保存到文件中。
本課題采用這種方法實現了C++和匯編語言的混合編程,從而實現C++語言與匯編語言的無縫結合。
4 結束語
Visual C++和匯編語言混合編程可以實現優(yōu)勢互補,尤其用在高級語言開發(fā)底層軟件方面,例如用Visual C++6.0環(huán)境開發(fā)數控軟件PLC的控制功能,這種優(yōu)勢更為明顯,具有很好的實際應用價值。
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