C++与汇编的混合编程

C++与汇编的混合编程 

一个人不应该用猜的方式，或是等待某大师的宣判，才确定"何时提供一个copy construtor而何时不需要"。－－－ Stanley B.Lippman

之所以用到汇编，一是关键程序需要极高的效率，需要用汇编来优化；二是有些功能高级语言是做不到的。

混合汇编一般有两种形式：内置汇编和外置汇编。

内置汇编比较简单，主要是因为
（1）一般不需要考虑寄存器的保存与恢复
（2）不需要考虑函数的命名问题和调用规则
（3）可以在程序中直接访问C/C++的局部变量和全局变量，访问C++中的成员变量也是比较容易的
其不足是失去了模块性

外置汇编刚好反过来了。

下面的程序是我最近作的一个小东西里的一个模块。采用外置汇编，nasm格式；C++用的是VC6。

为了简单起见，我去掉了头文件。所以一共两个文件：（1）cpu.cpp；（2）cpuAsm.asm

（1）cpu.cpp：

#include <iostream>

class cpu;

extern "C" void _stdcall setCPUInfo_via_asm(cpu* cpu);

class cpu  
...{
    //friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const cpu& cpu);
public:
    cpu();
    int getCUPID() const;           // support cupid directive ? 1 : 0;
    int getFPU() const;             // support FPU ? 1 : 0;
    int getMMX() const;             // support MMX ? 1 : 0;
    int get3DNow() const;           // support 3DNow ? 1 : 0;
    const char* getOEM() const;     // OEM
    const char* getSpec() const;    // SPEC
private:    
    int m_iCPUID;               
    int m_iFPU;                 
    int m_iMMX;                 
    int m_i3DNow;                
    char m_szOEM[16];
    char m_szSpecification[52];
};

cpu::cpu(): m_iCPUID(0), m_iFPU(0), m_iMMX(0), m_i3DNow(0)
...{
    /**//* set string null, in fact this will be done in function setCPUInfo_via_asm(),
     for more detail, see .nocpuid in function setCPUInfo_via_asm() */
    /**//*m_szOEM[0] = 0;
    m_szSpecification[0] = 0;*/
    
    setCPUInfo_via_asm(this);
}

int cpu::getCUPID() const
...{
    return m_iCPUID;
}

int cpu::getFPU() const
...{
    return m_iFPU;
}

int cpu::getMMX() const
...{
    return m_iMMX;
}

int cpu::get3DNow() const
...{
    return m_i3DNow;
}

const char* cpu::getOEM() const
...{
    return m_szOEM;
}

const char* cpu::getSpec() const
...{
    return m_szSpecification;
}

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const cpu& cpu)
...{
    out << "Support CPUID : " << cpu.getCUPID()  << std::endl;
    out << "Support FPU   : " << cpu.getFPU()    << std::endl;
    out << "Support MMX   : " << cpu.getMMX()    << std::endl;
    out << "Support 3DNow : " << cpu.get3DNow()  << std::endl;
    out << "O E M         : " << cpu.getOEM()    << std::endl;
    out << "Specification : " << cpu.getSpec()   << std::endl;

    return out;
}

int main()
...{
    cpu currentcpu;
    std::cout << currentcpu;
    return 0;
}             

（2）cpuAsm.asm：

运行结果：

在自己机器上：

Support CPUID : 1
Support FPU   : 1
Support MMX   : 1
Support 3DNow : 0
O E M         : GenuineIntel
Specification :               Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2.80G

在一台CPU为AMD的机器上：

Support CPUID : 1
Support FPU   : 1
Support MMX   : 1
Support 3DNow : 1
O E M         : AuthenticAMD
Specification : AMD Athlon(tm) XP 1700+

几点小结：

（1）环境：把nasmw拷贝到VC的bin下，建好工程文件后，右键单击cpuAsm.asm，Settings->Custom Build中Commands填入nasmw $(InputName).asm  -f win32 -o $(IntDir)\$(InputName).obj，Outputs一栏填入$(IntDir)\$(InputName).obj。如果工程的文件分布复杂一点，Commands是要根据需要作一点变动的。^_^。

（2）C++与汇编，一是函数的命名(C++和C的函数命名是不同的，考虑到可移植性，这里仍然用C函数命名)和函数的调用规则是要注意的。例如stdcall是要自己来进行参数退栈的，用ret XXX 来进行，这也是_setCPUInfo_via_asm@4为什么@符号带上一个数字的原因。二是变量访问的问题，牵扯到c++的内存模型以及内存对齐等一些问题，因而不太确定的情况下需要试验，而且一般尽量保证4字节对齐会使问题简化很多。这也是在cpu.cpp把本应该是bool类型的变量设置成int类型，字符数组的大小设置成4×的原因。

^_^，就这么多。