??? 1 引言
Visual C++ 是當(dāng)今最流行的軟件開(kāi)發(fā)工具之一,它可以實(shí)現(xiàn)可視化編程和支持面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)。人們?cè)陂_(kāi)發(fā)的過(guò)程中將兩種語(yǔ)言進(jìn)行混合編程,這種方法使兩種語(yǔ)言相互調(diào)用,進(jìn)行參數(shù)傳遞,共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)信息,充分發(fā)揮了各種語(yǔ)言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),大大提高了應(yīng)用軟件的效率。因此,正確掌握Visual C++與匯編語(yǔ)言的接口技術(shù)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)是十分必要的。
2 Visual C++調(diào)用匯編語(yǔ)言的常用方法
通常有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)Visual C++調(diào)用匯編語(yǔ)言。一種方法是在從C++語(yǔ)言中直接使用匯編語(yǔ)句,即嵌入式匯編;另一種方法是用兩種語(yǔ)言分別編寫?yīng)毩⒌某绦蚰K,匯編語(yǔ)言編寫的源代碼匯編產(chǎn)生目標(biāo)代碼OBJ文件,將C++源程序和OBJ文件組建工程文件,然后進(jìn)行編譯和連接,生成可執(zhí)行文件.EXE。
2.1 VC++中嵌入?yún)R編語(yǔ)句的方法
嵌入式匯編又稱行內(nèi)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?yún)R編語(yǔ)言指令的語(yǔ)句,可以直接訪問(wèn)C++語(yǔ)言程序中定義的常量、變量和函數(shù),而不用考慮二者之間的接口,從而避免了匯編語(yǔ)言和C++語(yǔ)言之間復(fù)雜的接口問(wèn)題,提高了程序設(shè)計(jì)效率。
嵌入?yún)R編語(yǔ)言指令采用__asm關(guān)鍵字,嵌入?yún)R編格式:__asm{ 指令 },采用花括號(hào)的匯編語(yǔ)言程序段形式。具體應(yīng)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(yǔ)句前添加“__asm”標(biāo)記,格式:__asm 匯編語(yǔ)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(yǔ)言程序含有嵌入式匯編語(yǔ)言語(yǔ)句時(shí),C編譯器首先將C代碼的源程序(.c)編譯成匯編語(yǔ)言源程序(.asm)。然后激活匯編程序Turbo Assembler將產(chǎn)生的匯編語(yǔ)言源文件編譯成目標(biāo)文件(.obj),最后激活Tlink將目標(biāo)文件鏈接成可執(zhí)行文件(.exe)。Visual C++ 中嵌入?yún)R編語(yǔ)句的編譯沒(méi)有Turbo C那樣復(fù)雜,它直接支持嵌入?yún)R編方式,不需要獨(dú)立的匯編系統(tǒng)和另外的連接步驟。因此Visual C++中嵌入?yún)R編比Turbo C中嵌入?yún)R編進(jìn)行編譯連接更為簡(jiǎn)單方便。
2.2 采用模塊調(diào)用的方法
采用模塊調(diào)用方式,要協(xié)調(diào)命名、調(diào)用、參數(shù)傳遞和返回等進(jìn)行約定。
(1) 采用一致的調(diào)用協(xié)議
Visual C++語(yǔ)言具有三種調(diào)用協(xié)議:_cdecl、_stdcall和_fastcall。MASM匯編語(yǔ)言利用“語(yǔ)言類型”確定調(diào)用協(xié)議和命名約定,支持的語(yǔ)言類型有:C、SYSCALL、STDCALL、PASCAL、BASIC和FORTRAN。
Visual C++與匯編語(yǔ)言混合編程通常利用堆棧進(jìn)行參數(shù)傳遞,調(diào)用協(xié)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(diào)用協(xié)議,MASN匯編語(yǔ)言采用C語(yǔ)言調(diào)用協(xié)議。
(2) 入口參數(shù)和返回參數(shù)的約定
不論何種整數(shù)類型進(jìn)行參數(shù)傳遞時(shí)都擴(kuò)展成32位,Visual C++中沒(méi)有遠(yuǎn)、近調(diào)用之分,所有調(diào)用都是32位的偏移地址,所有的地址參數(shù)也都是32位偏移地址,在堆棧中占4個(gè)字節(jié)。圖1給出了采用C++語(yǔ)言調(diào)用協(xié)議的堆棧示意圖。參數(shù)返回時(shí),對(duì)于小于等于32位的數(shù)據(jù)擴(kuò)展為32位,存放在EAX寄存器中返回;4-8個(gè)字節(jié)的返回值存放在EDX、.EAX寄存器中返回;更大字節(jié)數(shù)據(jù)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(shù)名和變量名
對(duì)Visual C++和匯編語(yǔ)言使用的公用函數(shù)和變量應(yīng)該進(jìn)行聲明,并且標(biāo)識(shí)符應(yīng)該一致,C++語(yǔ)言對(duì)標(biāo)識(shí)符區(qū)分字母的大小寫,而匯編不區(qū)分大小寫。在Visual C++語(yǔ)言程序中,采用extern “C”{ }對(duì)所調(diào)用的函數(shù)和變量給予說(shuō)明。說(shuō)明形式如下:
對(duì)函數(shù)的說(shuō)明:extern “C” { 返回值類型 調(diào)用協(xié)議 函數(shù)名稱(參數(shù)類型表);}
對(duì)變量的說(shuō)明:extern “C” { 變量類型 變量名;}
匯編語(yǔ)言程序中供外部使用的標(biāo)識(shí)符應(yīng)該標(biāo)識(shí)PUBLIC屬性,使用外部標(biāo)識(shí)符應(yīng)該用extern說(shuō)明。
2.3 模塊調(diào)用混合編程的實(shí)現(xiàn)步驟
采用模塊調(diào)用方式進(jìn)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(yǔ)言源程序,并把匯編語(yǔ)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(xiàng)目;(4)對(duì)工程文件進(jìn)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(yǔ)言過(guò)程中,編程環(huán)境是32位的,應(yīng)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(yǔ)言過(guò)程存取堆棧應(yīng)該使用32位寄存器EBP進(jìn)行相對(duì)尋址,而不是采用BP。匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)化段定義的格式應(yīng)該采用flat模式,并且匯編時(shí)采用選項(xiàng)/coff,ML命令的選項(xiàng)/coff使得產(chǎn)生的.obj文件采用32位的格式。
3 在Visual C++中調(diào)用匯編語(yǔ)言的第三種方法
通常以上兩種方法就能夠?qū)崿F(xiàn)C++與匯編語(yǔ)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(shí)現(xiàn)二者的混合編程:通過(guò)數(shù)組借助指針實(shí)現(xiàn)二者的混合編程。下面結(jié)合我們開(kāi)發(fā)的課題――數(shù)控系統(tǒng)邏輯控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā),來(lái)進(jìn)行具體說(shuō)明。
該課題在Visual C++ 6.0的環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,上層采用C++語(yǔ)言,最底層采用了匯編語(yǔ)言,在C++語(yǔ)言中要調(diào)用匯編語(yǔ)言的編譯的結(jié)果,并進(jìn)行回填,如果用通用的混合編程方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)二者的調(diào)用,因?yàn)榈讓訁R編語(yǔ)言是把所有的邏輯運(yùn)算功能指令匯編在一起,而在C++語(yǔ)言中根據(jù)需要在需要的地方調(diào)用匯編語(yǔ)言中的某一功能模塊,因此對(duì)匯編語(yǔ)言編譯后的.OBJ文件無(wú)法進(jìn)行控制。具體實(shí)現(xiàn)方法如下:
(1)把包括所有的邏輯指令的匯編語(yǔ)句編成一個(gè)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(jī)代碼放在一個(gè)數(shù)組中,
例如定義一個(gè)數(shù)組變量unsigned char OBJMOD[1241]。
(3)定義多個(gè)指針類型變量指向OBJMOD數(shù)組元素的地址,該地址對(duì)應(yīng)每個(gè)匯編功能模塊的首地址,如定義一個(gè)指針變量unsigned char *LIBC21=&OBJMOD[869]。
(4)通過(guò)函數(shù)COPILE(*pModal)模塊,例如編譯匯編LIBC21功能模塊時(shí),通過(guò)調(diào)用COPILE(LIBC21) 函數(shù),把匯編編譯生成的機(jī)代碼分別傳遞到工作區(qū)域WKAREA中,通過(guò)WKAREA[POSIRR]=BUFRIS[PTRIS]來(lái)實(shí)現(xiàn)二次填充,把匯編機(jī)代碼中改寫的內(nèi)容改寫成需要的地址或值,最后通過(guò)調(diào)用一系列函數(shù),把結(jié)果保存到文件中。
本課題采用這種方法實(shí)現(xiàn)了C++和匯編語(yǔ)言的混合編程,從而實(shí)現(xiàn)C++語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的無(wú)縫結(jié)合。
4 結(jié)束語(yǔ)
Visual C++和匯編語(yǔ)言混合編程可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),尤其用在高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)底層軟件方面,例如用Visual C++6.0環(huán)境開(kāi)發(fā)數(shù)控軟件PLC的控制功能,這種優(yōu)勢(shì)更為明顯,具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
評(píng)論
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