C/C++/x86asm 混合编程

DCS218 - Operating Systems Lab 2021 Spring

前言

本文章介绍了 C 代码调用汇编函数的语法和汇编代码调用 C 函数的语法，以及 C/C++ 混合编程。

混合编程

global

在汇编中告诉编译器后续跟的是一个全局可见的名字，可能是函数名也可能是变量名。

extern

当进行编译时，此关键字告诉编译器它所声明的函数和变量已在其他文件中定义，可以在本模块或者文件以及其他模块或文件中使用。

extern "C"

这句话告诉编译器此语句块按 C 的特性编译和链接。由于 C++ 支持函数重载，因而函数在符号表中的名字与 C 中函数的不一样。为了能让 C 代码调用此函数，需要此语句。在 C++ 中引用 C 语言中的函数和变量时需要换用 C 编译和链接的方法，一般使用下述方式。

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/* 如果采用了 C++,下述代码 extern "C" 有效 */
#ifdef __cplusplus
    extern "C" {
#endif
    ... /* 采用C编译器编译的C语言代码段 */
#ifdef __cplusplus          
    }   /* 结束使用C编译器 */
#endif

示例

1. 在文件 c_func.c 中定义C函数 function_from_C。 在文件 cpp_func.cpp 中定义C++函数 function_from_CPP 。 在文件 asm_func.asm 中定义汇编函数 function_from_asm，在 function_from_asm 中调用 function_from_C 和 function_from_CPP 。 在文件 main.cpp 中调用汇编函数 function_from_asm。

2. 首先在文件 c_func.c 中定义C函数 function_from_C 。

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   #include <stdio.h>
      
   void function_from_C() {
       printf("This is a function from C.\n");
   }
   

3. 然后在文件 cpp_func.cpp 中定义C++函数 function_from_CPP 。

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   #include <iostream>
      
   extern "C" void function_from_CPP() {
       std::cout << "This is a function from C++." << std::endl;
   }
   

4. 接着在文件 asm_func.asm 中定义汇编函数 function_from_asm ，在 function_from_asm 中调用 function_from_C 和 function_from_CPP。

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   [bits 32]
   global function_from_asm
   extern function_from_C
   extern function_from_CPP
      
   function_from_asm:
       call function_from_C
       call function_from_CPP
       ret
   

5. 然后在文件 main.cpp 中调用汇编函数 function_from_asm 。

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   #include <iostream>
      
   extern "C" void function_from_asm();
      
   int main() {
       std::cout << "Call function from assembly." << std::endl;
       function_from_asm();
       std::cout << "Done." << std::endl;
   }
   

6. 使用malefile将这4个文件统一编译成可重定位文件即.o文件，然后将这些.o文件链接成一个可执行文件。

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    main.out: main.o c_func.o cpp_func.o asm_func.o
    g++ -o main.out main.o c_func.o cpp_func.o asm_func.o -m32
   
    c_func.o: c_func.c
    gcc -o c_func.o -m32 -c c_func.c
   
    cpp_func.o: cpp_func.cpp
    g++ -o cpp_func.o -m32 -c cpp_func.cpp 
   
    main.o: main.cpp
    g++ -o main.o -m32 -c main.cpp
   
    asm_func.o: asm_func.asm
    nasm -o asm_func.o -f elf32 asm_func.asm
    clean:
    rm *.o
   

7. 运行结果如下：

   

参考

https://gitee.com/nelsoncheung/sysu-2021-spring-operating-system/tree/main

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