一、 優(yōu)點(diǎn)

    使用內(nèi)聯(lián)匯編可以在 C/C++ 代碼中嵌入?yún)R編語言指令，而且不需要額外的匯編和連接步驟。在 Visual C++ 中，內(nèi)聯(lián)匯編是內(nèi)置的編譯器，因此不需要配置諸如 MASM 一類的獨(dú)立匯編工具。這里，我們就以 Visual Studio .NET 2003 為背景，介紹在 Visual C++ 中使用內(nèi)聯(lián)匯的相關(guān)知識（如果是早期的版本，可能會有些許出入）。

    內(nèi)聯(lián)匯編代碼可以使用 C/C++ 變量和函數(shù)，因此它能非常容易地整合到 C/C++ 代碼中。它能做一些對于單獨(dú)使用 C/C++ 來說非常笨重或不可能完成的任務(wù)。

    內(nèi)聯(lián)匯編的用途包括：

    * 使用匯編語言編寫特定的函數(shù)；
    * 編寫對速度要求非常較高的代碼；
    * 在設(shè)備驅(qū)動程序中直接訪問硬件；
    * 編寫 naked 函數(shù)的初始化和結(jié)束代碼。

二、 關(guān)鍵字

    使用內(nèi)聯(lián)匯編要用到 __asm 關(guān)鍵字，它可以出現(xiàn)在任何允許 C/C++ 語句出現(xiàn)的地方。我們來看一些例子：

    * 簡單的 __asm 塊：

        __asm
        {
            MOV AL, 2
            MOV DX, 0xD007
            OUT AL, DX
        }

    * 在每條匯編指令之前加 __asm 關(guān)鍵字：

        __asm MOV AL, 2
        __asm MOV DX, 0xD007
        __asm OUT AL, DX

    * 因?yàn)?__asm 關(guān)鍵字是語句分隔符，所以可以把多條匯編指令放在同一行：

        __asm MOV AL, 2 __asm MOV DX, 0XD007 __asm OUT AL, DX

    顯然，第一種方法與 C/C++ 的風(fēng)格很一致，并且把匯編代碼和 C/C++ 代碼清楚地分開，還避免了重復(fù)輸入 __asm 關(guān)鍵字，因此推薦使用第一種方法。

    不像在 C/C++ 中的“{}”，__asm 塊的“{}”不會影響 C/C++ 變量的作用范圍。同時，__asm 塊可以嵌套，而且嵌套也不會影響變量的作用范圍。

    為了與低版本的 Visual C++ 兼容，_asm 和 __asm 具有相同的意義。另外，Visual C++ 支持標(biāo)準(zhǔn) C++ 的 asm 關(guān)鍵字，但是它不會生成任何指令，它的作用僅限于使編譯器不會出現(xiàn)編譯錯誤。要使用內(nèi)聯(lián)匯編，必須使用 __asm 而不是 asm 關(guān)鍵字。

三、 匯編語言

1. 指令集

    內(nèi)聯(lián)匯編支持 Intel Pentium 4 和 AMD Athlon 的所有指令。更多其它處理器的指令可以通過 _EMIT 偽指令來創(chuàng)建（_EMIT 偽指令說明見下文）。

2. MASM 表達(dá)式

    在內(nèi)聯(lián)匯編代碼中，可以使用所有的 MASM 表達(dá)式（MASM 表達(dá)式是指用來計(jì)算一個數(shù)值或一個地址的操作符和操作數(shù)的組合）。

3. 數(shù)據(jù)指示符和操作符

    雖然 __asm 塊中允許使用 C/C++ 的數(shù)據(jù)類型和對象，但它不能使用 MASM 指示符和操作符來定義數(shù)據(jù)對象。這里特別指出，__asm 塊中不允許 MASM 中的定義指示符（DB、DW、DD、DQ、DT 和 DF），也不允許使用 DUP 和 THIS 操作符。MASM 中的結(jié)構(gòu)和記錄也不再有效，內(nèi)聯(lián)匯編不接受 STRUC、RECORD、WIDTH 或者 MASK。

4. EVEN 和 ALIGN 指示符

    盡管內(nèi)聯(lián)匯編不支持大多數(shù) MASM 指示符，但它支持 EVEN 和 ALIGN。當(dāng)需要的時候，這些指示符在匯編代碼里面加入 NOP 指令（空操作）使標(biāo)號對齊到特定邊界。這樣可以使某些處理器取指令時具有更高的效率。

5. MASM 宏指示符

    內(nèi)聯(lián)匯編不是宏匯編，不能使用 MASM 宏指示符（MACRO、REPT、IRC、IRP 和 ENDM）和宏操作符（<>、!、&、% 和 .TYPE）。

6. 段

    必須使用寄存器而不是名稱來指明段（段名稱“_TEXT”是無效的）。并且，段跨越必須顯式地說明，如 ES:[EBX]。

7. 類型和變量大小

    在內(nèi)聯(lián)匯編中，可以用 LENGTH、SIZE 和 TYPE 來獲取 C/C++ 變量和類型的大? ?

    * LENGTH 操作符用來取得 C/C++ 中數(shù)組的元素個數(shù)（如果不是一個數(shù)組，則結(jié)果為 1）。
    * SIZE 操作符可以獲取 C/C++ 變量的大?。ㄒ粋€變量的大小是 LENGTH 和 TYPE 的乘積）。
    * TYPE 操作符可以返回 C/C++ 類型和變量的大?。ㄈ绻兞渴且粋€數(shù)組，它得到的是數(shù)組中單個元素的大?。?。

    例如，程序中定義了一個 8 維的整數(shù)型變量：

        int iArray[8];

    下面是 C 和匯編表達(dá)式中得到的 iArray 及其元素的相關(guān)值：

        __asm                   C                                   Size

        LENGTH iArray           sizeof(iArray)/sizeof(iArray[0])    8
        SIZE iArray             sizeof(iArray)                      32
        TYPE iArray             sizeof(iArray[0])                   4

8. 注釋

    內(nèi)聯(lián)匯編中可以使用匯編語言的注釋，即“;”。例如：

        __asm MOV EAX, OFFSET pbBuff ; Load address of pbBuff

    因?yàn)?C/C++ 宏將會展開到一個邏輯行中，為了避免在宏中使用匯編語言注釋帶來的混亂，內(nèi)聯(lián)匯編也允許使用 C/C++ 風(fēng)格的注釋。

9. _EMIT 偽指令

    _EMIT 偽指令相當(dāng)于 MASM 中的 DB，但是 _EMIT 一次只能在當(dāng)前代碼段（.text 段）中定義一個字節(jié)。例如：

        __asm
        {
            JMP _CodeLabel

            _EMIT 0x00        ; 定義混合在代碼段的數(shù)據(jù)
            _EMIT 0x01

        _CodeLabel:           ; 這里是代碼
            _EMIT 0x90        ; NOP指令
        }

10. 寄存器使用

    一般來說，不能假定某個寄存器在 __asm 塊開始的時候有已知的值。寄存器的值將不能保證會從 __asm 塊保留到另外一個 __asm 塊中。

    如果一個函數(shù)聲明為 __fastcall 調(diào)用方式，則其參數(shù)將通過寄存器而不是堆棧來傳遞。這將會使 __asm 塊產(chǎn)生問題，因?yàn)楹瘮?shù)無法被告知哪個參數(shù)在哪個寄存器中。如果函數(shù)接收了 EAX 中的參數(shù)并立即儲存一個值到 EAX 中的話，原來的參數(shù)將丟失掉。另外，在所有聲明為 __fastcall 的函數(shù)中，ECX 寄存器是必須一直保留的。為了避免以上的沖突，包含 __asm 塊的函數(shù)不要聲明為 __fastcall 調(diào)用方式。

    * 提示：如果使用 EAX、EBX、ECX、EDX、ESI 和 EDI 寄存器，你不需要保存它。但如果你用到了 DS、SS、SP、BP 和標(biāo)志寄存器，那就應(yīng)該用 PUSH 保存這些寄存器。

    * 提示：如果程序中改變了用于 STD 和 CLD 的方向標(biāo)志，必須將其恢復(fù)到原來的值。

四、 使用 C/C++ 元素

1. 可用的 C/C++ 元素

    C/C++ 與匯編語言可以混合使用，在內(nèi)聯(lián)匯編中可以使用 C/C++ 變量以及很多其它的 C/C++ 元素，包括：

    * 符號，包括標(biāo)號、變量和函數(shù)名；
    * 常量，包括符號常量和枚舉型成員；
    * 宏定義和預(yù)處理指示符；
    * 注釋，包括“/**/”和“//”；
    * 類型名，包括所有 MASM 中合法的類型；
    * typedef 名稱，通常使用 PTR 和 TYPE 操作符，或者使用指定的的結(jié)構(gòu)或枚舉成員。

    在內(nèi)聯(lián)匯編中，可以使用 C/C++ 或匯編語言的基數(shù)計(jì)數(shù)法。例如，0x100 和 100H 是相等的。

2. 操作符使用

    內(nèi)聯(lián)匯編中不能使用諸如“<<”一類的 C/C++ 操作符。但是，C/C++ 和 MASM 共有的操作符（比如“*”和“[]”操作符），都被認(rèn)為是匯編語言的操作符，是可以使用的。舉個例子：

        int iArray[10];

        __asm MOV iArray[6], BX             ; Store BX at iArray + 6 (Not scaled)
        iArray[6] = 0;                      // Store 0 at iArray+12 (Scaled)

    * 提示：在內(nèi)聯(lián)匯編中，可以使用 TYPE 操作符使其與 C/C++ 一致。比如，下面兩條語句是一樣的：

        __asm MOV iArray[6 * TYPE int], 0   ; Store 0 at iArray + 12
        iArray[6] = 0;                      // Store 0 at iArray + 12

3. C/C++ 符號使用

    在 __asm 塊中可以引用所有在作用范圍內(nèi)的 C/C++ 符號，包括變量名稱、函數(shù)名稱和標(biāo)號。但是不能訪問 C++ 類的成員函數(shù)。

    下面是在內(nèi)聯(lián)匯編中使用 C/C++ 符號的一些限制：

    * 每條匯編語句只能包含一個 C/C++ 符號。在一條匯編指令中，多個符號只能出現(xiàn)在 LENGTH、TYPE 或 SIZE 表達(dá)式中。
    * 在 __asm 塊中引用函數(shù)必須先聲明。否則，編譯器將不能區(qū)別 __asm 塊中的函數(shù)名和標(biāo)號。
    * 在 __asm 塊中不能使用對于 MASM 來說是保留字的 C/C++ 符號（不區(qū)分大小寫）。MASM 保留字包含指令名稱（如 PUSH）和寄存器名稱（如 ESI）等。
    * 在 __asm 塊中不能識別結(jié)構(gòu)和聯(lián)合標(biāo)簽。

4. 訪問 C/C++ 中的數(shù)據(jù)

    內(nèi)聯(lián)匯編的一個非常大的方便之處是它可以使用名稱來引用 C/C++ 變量。例如，如果 C/C++ 變量 iVar 在作用范圍內(nèi)：

        __asm MOV EAX, iVar ; Stores the value of iVar in EAX

    如果 C/C++ 中的類、結(jié)構(gòu)或者枚舉成員具有唯一的名稱，則在 __asm 塊中可以只通過成員名稱來訪問（省略“.”操作符之前的變量名或 typedef 名稱）。然而，如果成員不是唯一的，你必須在“.”操作符之前加上變量名或 typedef 名稱。例如，下面的兩個結(jié)構(gòu)都具有 SameName 這個成員變量：

        struct FIRST_TYPE
        {
            char *pszWeasel;
            int SameName;
        };

        struct SECOND_TYPE
        {
            int iWonton;
            long SameName;
        };

    如果按下面方式聲明變量：

        struct FIRST_TYPE ftTest;
        struct SECOND_TYPE stTemp;

    那么，所有引用 SameName 成員的地方都必須使用變量名，因?yàn)?SameName 不是唯一的。另外，由于上面的 pszWeasel 變量具有唯一的名稱，你可以僅僅使用它的成員名稱來引用它：

        __asm
        {
            MOV EBX, OFFSET ftTest
            MOV ECX, [EBX]ftTest.SameName       ; 必須使用“ftTest”
            MOV ESI, [EBX]. pszWeasel           ; 可以省略“ftTest”
        }

    * 提示：省略變量名僅僅是為了書寫代碼方便，生成的匯編指令還是一樣的。

5. 用內(nèi)聯(lián)匯編寫函數(shù)

    如果用內(nèi)聯(lián)匯編寫函數(shù)的話，要傳遞參數(shù)和返回一個值都是非常容易的?？聪旅娴睦樱容^一下用獨(dú)立匯編和內(nèi)聯(lián)匯編寫的函數(shù)：

        ; PowerAsm.asm
        ; Compute the power of an integer

        PUBLIC      GetPowerAsm
        _TEXT       SEGMENT WORD PUBLIC 'CODE'
        GetPowerAsm PROC
            PUSH    EBP             ; Save EBP
            MOV     EBP, ESP        ; Move ESP into EBP so we can refer
                                    ; to arguments on the stack
            MOV     EAX, [EBP+4]    ; Get first argument
            MOV     ECX, [EBP+6]    ; Get second argument
            SHL     EAX, CL         ; EAX = EAX * (2 ^ CL)
            POP     EBP             ; Restore EBP
            RET                     ; Return with sum in EAX
        GetPowerAsm ENDP
        _TEXT       ENDS
                    END

    C/C++ 函數(shù)一般用堆棧來傳遞參數(shù)，所以上面的函數(shù)中需要通過堆棧位置來訪問它的參數(shù)（在 MASM 或其它一些匯編工具中，也允許通過名稱來訪問堆棧參數(shù)和局部堆棧變量）。

    下面的程序是使用內(nèi)聯(lián)匯編寫的：

        // PowerC.c

        #include <Stdio.h>

        int GetPowerC(int iNum, int iPower);

        int main()
        {
            printf("3 times 2 to the power of 5 is %d\n", GetPowerC( 3, 5));
        }

        int GetPowerC(int iNum, int iPower)
        {
            __asm
            {
                MOV EAX, iNum   ; Get first argument
                MOV ECX, iPower ; Get second argument
                SHL EAX, CL     ; EAX = EAX * (2 to the power of CL)
            }
            // Return with result in EAX
        }

    使用內(nèi)聯(lián)匯編寫的 GetPowerC 函數(shù)可以通過參數(shù)名稱來引用它的參數(shù)。由于 GetPowerC 函數(shù)沒有執(zhí)行 C 的 return 語句，所以編譯器會給出一個警告信息，我們可以通過 #pragma warning 禁止生成這個警告。

    內(nèi)聯(lián)匯編的其中一個用途是編寫 naked 函數(shù)的初始化和結(jié)束代碼。對于一般的函數(shù)，編譯器會自動幫我們生成函數(shù)的初始化（構(gòu)建參數(shù)指針和分配局部變量等）和結(jié)束代碼（平衡堆棧和返回一個值等）。 使用內(nèi)聯(lián)匯編，我們可以自己編寫干干凈凈的函數(shù)。當(dāng)然，此時我們必須自己動手做一些有關(guān)函數(shù)初始化和掃尾的工作。例如：

        void __declspec(naked) MyNakedFunction()
        {
            // Naked functions must provide their own prolog.
            __asm
            {
                PUSH EBP
                MOV ESP, EBP
                SUB ESP, __LOCAL_SIZE
            }

            .
            .
            .

            // And we must provide epilog.
            __asm
            {
                POP EBP
                RET
            }
        }

6. 調(diào)用 C/C++ 函數(shù)

    內(nèi)聯(lián)匯編中調(diào)用聲明為 __cdecl 方式（默認(rèn)）的 C/C++ 函數(shù)必須由調(diào)用者清除參數(shù)堆棧，下面是一個調(diào)用 C/C++ 函數(shù)例子:

        #include <Stdio.h>

        char szFormat[] = "%s %s\n";
        char szHello[] = "Hello";
        char szWorld[] = " world";

        void main()
        {
            __asm
            {
                MOV     EAX, OFFSET szWorld
                PUSH    EAX
                MOV     EAX, OFFSET szHello
                PUSH    EAX
                MOV     EAX, OFFSET szFormat
                PUSH    EAX
                CALL    printf

                // 壓入了 3 個參數(shù)在堆棧中，調(diào)用函數(shù)之后要調(diào)整堆棧
                ADD     ESP, 12
            }
        }

    * 提示：參數(shù)是按從右往左的順序壓入堆棧的。

    如果調(diào)用 __stdcall 方式的函數(shù)，則不需要自己清除堆棧。因?yàn)檫@種函數(shù)的返回指令是 RET n，會自動清除堆棧。大多數(shù) Windows API 函數(shù)均為 __stdcall 調(diào)用方式（僅除 wsprintf 等幾個之外），下面是一個調(diào)用 MessageBox 函數(shù)的例子：

        #include <Windows.h>

        TCHAR g_tszAppName[] = TEXT("API Test");

        void main()
        {
            TCHAR tszHello[] = TEXT("Hello, world!");

            __asm
            {
                PUSH    MB_OK OR MB_ICONINFORMATION
                PUSH    OFFSET g_tszAppName         ; 全局變量用 OFFSET
                LEA     EAX, tszHello               ; 局部變量用 LEA
                PUSH    EAX
                PUSH    0
                CALL    DWORD PTR [MessageBox]      ; 注意這里不是 CALL MessageBox，而是調(diào)用重定位過的函數(shù)地址
            }
        }

    * 提示：可以不受限制地訪問 C++ 成員變量，但是不能訪問 C++ 的成員函數(shù)。

7. 定義 __asm 塊為 C/C++ 宏

    使用 C/C++ 宏可以方便地把匯編代碼插入到源代碼中。但是這其中需要額外地注意，因?yàn)楹陮U(kuò)展到一個邏輯行中。
為了不會出現(xiàn)問題，請按以下規(guī)則編寫宏：

    * 使用括號把 __asm 塊包圍??；
    * 把 __asm 關(guān)鍵字放在每條匯編指令之前；
    * 使用經(jīng)典 C 風(fēng)格的注釋（“/* comment */”）,不要使用匯編風(fēng)格的注釋（“; comment”）或單行的 C/C++ 注釋（“// comment”）；

    舉個例子，下面定義了一個簡單的宏：

        #define PORTIO __asm        \
        /* Port output */           \
        {                           \
            __asm MOV AL, 2         \
            __asm MOV DX, 0xD007    \
            __asm OUT DX, AL        \
        }

    乍一看來，后面的三個 __asm 關(guān)鍵字好像是多余的。其實(shí)它們是需要的，因?yàn)楹陮⒈粩U(kuò)展到一個單行中：

        __asm /* Port output */ {__asm MOV AL, 2 __asm MOV DX, 0xD007 __asm OUT DX, AL}

    從擴(kuò)展后的代碼中可以看出，第三個和第四個 __asm 關(guān)鍵字是必須的（作為語句分隔符）。在 __asm 塊中，只有 __asm 關(guān)鍵字和換行符會被認(rèn)為是語句分隔符，又因?yàn)槎x為宏的一個語句塊會被認(rèn)為是一個邏輯行，所以必須在每條指令之前使用 __asm 關(guān)鍵字。

    括號也是需要的，如果省略了它，編譯器將不知道匯編代碼在哪里結(jié)束，__asm 塊后面的 C/C++ 語句看起來會被認(rèn)為是匯編指令。

    同樣是由于宏展開的原因，匯編風(fēng)格的注釋（“; comment”）和單行的 C/C++ 注釋（“// commen”）也可能會出現(xiàn)錯誤。為了避免這些錯誤，在定義 __asm 塊為宏時請使用經(jīng)典 C 風(fēng)格的注釋（“/* comment */”）。

    和 C/C++ 宏一樣 __asm 塊寫的宏也可以擁有參數(shù)。和 C/C++ 宏不一樣的是，__asm 宏不能返回一個值，因此，不能使用這種宏作為 C/C++ 表達(dá)式。

    不要不加選擇地調(diào)用這種類型的宏。比如，在聲明為 __fastcall 的函數(shù)中調(diào)用匯編語言宏可能會導(dǎo)致不可預(yù)料的結(jié)果（請參看前文的說明）。

8. 轉(zhuǎn)跳

    可以在 C/C++ 里面使用 goto 轉(zhuǎn)跳到 __asm 塊中的標(biāo)號處，也可以在 __asm 塊中轉(zhuǎn)跳到 __asm 塊里面或外面的標(biāo)號處。__asm 塊內(nèi)的標(biāo)號是不區(qū)分大小寫的（指令、指示符等也是不區(qū)分大小寫的）。例如：

        void MyFunction()
        {
            goto C_Dest;    /* 正確 */
            goto c_dest;    /* 錯誤 */

            goto A_Dest;    /* 正確 */
            goto a_dest;    /* 正確 */

            __asm
            {
                JMP C_Dest ; 正確
                JMP c_dest ; 錯誤

                JMP A_Dest ; 正確
                JMP a_dest ; 正確

        a_dest:             ; __asm 標(biāo)號
            }

        C_Dest:             /* C/C++ 標(biāo)號 */
            return;
        }

    不要使用函數(shù)名稱當(dāng)作標(biāo)號，否則將轉(zhuǎn)跳到函數(shù)中執(zhí)行，而不是標(biāo)號處。例如，由于 exit 是 C/C++ 的函數(shù)，下面的轉(zhuǎn)跳將不會到 exit 標(biāo)號處：

        ; 錯誤：使用函數(shù)名作為標(biāo)號
        JNE exit
        .
        .
        .
        exit:
        .
        .
        .

    美元符號“$”用于指定當(dāng)前指令位置，常用于條件跳轉(zhuǎn)中，例如：

        JNE $+5     ; 下面這條指令的長度是 5 個字節(jié)
        JMP _Label
        NOP         ; $+5，轉(zhuǎn)跳到了這里
        .
        .
        .
        _Label:
        .
        .
        .

五、在 Visual C++ 工程中使用獨(dú)立匯編

    內(nèi)聯(lián)匯編代碼不易于移植，如果你的程序打算在不同類型的機(jī)器（比如 x86 和 Alpha）上運(yùn)行，你可能需要在不同的模塊中使用特定的機(jī)器代碼。這時候你可以使用 MASM（Microsoft Macro Assembler），因?yàn)?MASM 支持更多方便的宏指令和數(shù)據(jù)指示符。

    這里簡單介紹一下在 Visual Studio .NET 2003 中調(diào)用 MASM 編譯獨(dú)立匯編文件的步驟。

    在 Visual C++ 工程中，添加按 MASM 的要求編寫的 .asm 文件。在解決方案資源管理器中，右擊這個文件，選擇“屬性”菜單項(xiàng)，在屬性對話框中，點(diǎn)擊“自定義生成步驟”，設(shè)置如下項(xiàng)目：

    命令行：ML.exe /nologo /c /coff "-Fo$(IntDir)\$(InputName).obj" "$(InputPath)"
    輸出：$(IntDir)\$(InputName).obj

    如果要生成調(diào)試信息，可以在命令行中加入“/Zi”參數(shù)，還可以根據(jù)需要生成 .lst 和 .sbr 文件。

    如果要在匯編文件中調(diào)用 Windows API，可以從網(wǎng)上下載 MASM32 包（包含了 MASM 匯編工具、非常完整的 Windows API 頭文件/庫文件、實(shí)用宏以及大量的 Win32 匯編例子等）。相應(yīng)地，應(yīng)該在命令行中加入“/I X:\MASM32\INCLUDE”參數(shù)指定 Windows API 匯編頭文件（.inc）的路徑。MASM32 的主頁是：http://www.，里面可以下載最新版本的 MASM32 包。