混合使用C、C++和匯編語之： C、C++ 和 ARM 匯編語言之間的調(diào)用
本節(jié)提供一些示例，顯示如何從C++調(diào)用C和匯編語言代碼，以及從C和匯編語言調(diào)用C++代碼。其中包括調(diào)用約定和數(shù)據(jù)類型。主要包括下面內(nèi)容：
·相互調(diào)用的一般規(guī)則；
·C++語言的特定信息；
·調(diào)用示例。
只要遵循正確的過程調(diào)用標準AAPCS，就可以混合調(diào)用C、C++和匯編語言例程。有關AAPCS的更多信息，請參閱ARM相關文檔。
12.4.1相互調(diào)用的一般規(guī)則以下一般規(guī)則適用于C、C++和匯編語言之間的調(diào)用。有關的詳細信息，請參閱ARM開發(fā)相關文檔。
嵌入式匯編程序以及其與ARM嵌入式應用程序二進制接口（BSABI，ApplicationBinaryInterfacefortheARMArchitecture）的兼容使得混合語言編程更易于實現(xiàn)。它們可提供以下功能：
·使用__cpp關鍵字進行名稱延伸；
·傳遞隱含this參數(shù)的方式；
·調(diào)用虛函數(shù)的方式；
·引用的表示；
·具有基類或虛成員函數(shù)的C++類的類型布局；
·非POD（PlainOldData）結(jié)構(gòu)的類對象傳遞。
以下一般規(guī)則適用于混合語言編程：
·使用C調(diào)用約定。
·在C++中，非成員函數(shù)可以聲明為extern"C"，以指定它們有C鏈接。帶有C鏈接意味著定義函數(shù)的符號未延伸。C鏈接可以用于以一種語言實現(xiàn)函數(shù)，然后用另一種語言調(diào)用它。
·匯編語言模塊所必須符合的AAPCS調(diào)用標準，應當適合于應用程序所使用的存儲器模型。
以下規(guī)則適用于從C和匯編語言調(diào)用C++函數(shù)：
·要調(diào)用全局（非成員）C++函數(shù)，應將它聲明為extern"C"，以提供C鏈接。
·成員函數(shù)（靜態(tài)和非靜態(tài)）總是有已延伸的名稱。使用嵌入式匯編程序的__cpp關鍵字，可以不必手工尋找已延伸的名稱。
·不能從C調(diào)用C++內(nèi)聯(lián)函數(shù)，除非確保C++編譯器生成了函數(shù)的外聯(lián)副本。例如，取得函數(shù)地址將導致生成外聯(lián)副本。
·非靜態(tài)成員函數(shù)接受隱含this參數(shù)作為r0中的第一個自變量，或作為r1中第二個自變量（如果函數(shù)返回非int類結(jié)構(gòu)）。靜態(tài)成員函數(shù)不接受隱含this參數(shù)。
12.4.2C++的特定信息本節(jié)主要介紹一些專門適用于C++的內(nèi)容。
（1）C++調(diào)用約定
ARMC++使用與ARMC相同的調(diào)用約定，但在下面的情況下，調(diào)用規(guī)則有所不同：
·調(diào)用非靜態(tài)成員函數(shù)時，隱含的this參數(shù)是第一個自變量，或者是第二個自變量（如果被調(diào)用函數(shù)返回非int類的struct）。這可能在將來的版本中有所變化。
（2）C++數(shù)據(jù)類型
ARMC++使用與ARMC相同的數(shù)據(jù)類型，但在以下幾種情況下，情況有所不同：
·如果struct或class類型的C++對象沒有基類或虛函數(shù)，則它們的布局與ARMC相同。如果這樣的struct沒有用戶定義的復制賦值運算符或用戶定義的析構(gòu)函數(shù)，則它是POD結(jié)構(gòu)。
·引用表示為指針。
·C函數(shù)指針和C++（非成員）函數(shù)指針沒有區(qū)別。
（3）符號名稱延伸
鏈接程序?qū)⑷∠畔⒅蟹柮Q的延伸。
在C++程序中，C名稱必須聲明為extern"C"。ARMISOC頭文件已經(jīng)完成此操作。詳細信息請參閱ARM相關文檔。
12.4.3混合編程調(diào)用舉例匯編程序、C程序以及C++程序相互調(diào)用時，要特別注意遵守相應的AAPCS。下面一些例子具體說明了在這些混合調(diào)用中應注意遵守的AAPCS規(guī)則。這些示例程序默認為使用非軟件棧檢查的ATPCS規(guī)則，因為它們執(zhí)行棧操作時不檢查棧溢出。
（1）從C調(diào)用匯編語言
下面的程序顯示如何在C程序中調(diào)用匯編語言子程序，該段代碼實現(xiàn)了將一個字符串復制到另一個字符串。
#include<stdio.h>
externvoidstrcopy(char*d,constchar*s);
intmain()
{constchar*srcstr="Firststring-source";
chardststr[]="Secondstring-destination";
/*下面將dststr作為數(shù)組進行操作*/
printf("Beforecopying:\n");
printf("%s\n%s\n",srcstr,dststr);
strcopy(dststr,srcstr);
printf("Aftercopying:\n");
printf("%s\n%s\n",srcstr,dststr);
return(0);
}
下面為調(diào)用的匯編程序。
PRESERVE8
AREASCopy,CODE,READONLY
EXPORTstrcopy
Strcopy ;r0指向目的字符串
;r1指向源字符串
LDRBr2,[r1],#1 ;加載字節(jié)并更新源字符串指針地址
STRBr2,[r0],#1 ;存儲字節(jié)并更新目的字符串指針地址
CMPr2,#0 ;判斷是否為字符串結(jié)尾
BNEstrcopy ;如果不是，程序跳轉(zhuǎn)到strcopy繼續(xù)拷貝
MOVpc,lr ;程序返回
END
按以下步驟從命令行編譯該示例：
①輸入armasm-gscopy.s編譯匯編語言源代碼。
②輸入armcc-c-gstrtest.c編譯C源代碼。
③輸入armlinkstrtest.oscopy.o-ostrtest鏈接目標文件。
④將ELF/DWARF2兼容調(diào)試器與相應調(diào)試目標配合使用，運行映像。
（2）匯編語言調(diào)用C程序
下面的例子顯示了如何從匯編語言調(diào)用C程序。
下面的子程序段定義了C語言函數(shù)。
intg(inta,intb,intc,intd,inte)
{
returna+b+c+d+e;
}
下面的程序段顯示了匯編語言調(diào)用。假設程序進入f時，r0中的值為i。
;intf(inti){returng(i,2*i,3*i,4*i,5*i);}
PRESERVE8
EXPORTf
AREAf,CODE,READONLY
IMPORTg //聲明C程序g()
STRlr,[sp,#-4]! //保存返回地址lr
ADDr1,r0,r0 //計算2*i(第2個參數(shù))
ADDr2,r1,r0 //計算3*i(第3個參數(shù))
ADDr3,r1,r2 //計算5*i
STRr3,[sp,#-4]! //第五個參數(shù)通過堆棧傳遞
ADDr3,r1,r1 //計算4*i(第4個參數(shù))
BLg //調(diào)用C程序
ADDsp,sp,#4 //從堆棧中刪除第5個參數(shù)
LDRpc,[sp],#4 //返回
END
（3）從C++調(diào)用C
下面的例子顯示了如何從C++程序中調(diào)用C函數(shù)。
下面的C++程序調(diào)用了C程序。
structS{ //本結(jié)構(gòu)沒有基類和虛函數(shù)
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidcfunc(S*);
//被調(diào)用的C函數(shù)使用extern“C”聲明
intf(){
Ss(2); //初始化's'
cfunc(&s); //調(diào)用C函數(shù)'cfunc'將改變's'
returnsi*3;
}
下面顯示了被調(diào)用的C程序代碼。
structS{
inti;
};
voidcfunc(structS*p){
/*定義被調(diào)用的C功能*/
p->i+=5;
}
（4）從C++中調(diào)用匯編
下面的例子顯示了如何從C++中調(diào)用匯編程序。
下面的例子為調(diào)用匯編程序的C++代碼。
structS{ //本結(jié)果沒有基類和虛擬函數(shù)
//
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidasmfunc(S*); //聲明被調(diào)用的匯編函數(shù)
intf(){
Ss(2); //初始化結(jié)構(gòu)體's'
asmfunc(&s); //調(diào)用匯編子程序'asmfunc'
returns.i*3;
}
下面是被調(diào)用的匯編程序。
PRESERVE8
AREAAsm,CODE
EXPORTasmfunc
asmfunc//被調(diào)用的匯編程序定義
LDRr1,[r0]
ADDr1,r1,#5
STRr1,[r0]
MOVpc,lr
END
（5）從C中調(diào)用C++
下面的例子顯示了如何從C++代碼中調(diào)用C程序。
下面的代碼顯示了被調(diào)用C++代碼。
structS{//本結(jié)構(gòu)沒有基類和虛擬函數(shù)
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidcppfunc(S*p){
//定義被調(diào)用的C++代碼
//連接了C功能
p->i+=5;//
}
調(diào)用了C++代碼的C函數(shù)。
structS{
inti;
};
externvoidcppfunc(structS*p);
/*聲明將會被調(diào)用的C++功能*/
intf(void){
structSs;
s.i=2;/*初始化S*/
cppfunc(&s);/*調(diào)用cppfunc函數(shù)，該函數(shù)可能改變S的值*/
returns.i*3;
}
（6）從匯編中調(diào)用C++程序
下面的代碼顯示了如何從匯編中調(diào)用C++程序。
下面是被調(diào)用的C++程序。
structS{//本結(jié)構(gòu)沒有基類和虛擬函數(shù)
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidcppfunc(S*p){
//定義被調(diào)用的C++功能
//功能函數(shù)體
p->i+=5;
}
在匯編語言中，聲明要調(diào)用的C++功能，使用帶連接的跳轉(zhuǎn)指令調(diào)用C++功能。
AREAAsm,CODE
IMPORTcppfunc ;聲明被調(diào)用的C++函數(shù)名
EXPORTf
f
STMFDsp!,{lr}
MOVr0,#2
STRr0,[sp,#-4]! ;初始化結(jié)構(gòu)體
MOVr0,sp ;調(diào)用參數(shù)為指向結(jié)構(gòu)體的指針
BLcppfunc ;調(diào)用C++功能'cppfunc'
LDRr0,[sp],#4
ADDr0,r0,r0,LSL#1
LDMFDsp!,{pc}
END
（7）在C和C++函數(shù)間傳遞參數(shù)
下面的例子顯示了如何在C和C++函數(shù)間傳遞參數(shù)。
下面的代碼為C++函數(shù)。
extern"C"intcfunc(constint&);
//聲明被調(diào)用的C函數(shù)
extern"C"intcppfunc(constint&r){
//定義將被C調(diào)用的C++函數(shù)
return7*r;
}
intf(){
inti=3;
returncfunc(i); //相C函數(shù)傳參
}
下面為C函數(shù)。
externintcppfunc(constint*);
/*聲明將被調(diào)用的C++函數(shù)*/
intcfunc(constint*p){
/*定義被C++調(diào)用的C函數(shù)*/
intk=*p+4;
returncppfunc(&k);
}
（8）從C或匯編語言調(diào)用C++
下面的例子綜合顯示了如何從C或匯編語言中調(diào)用非靜態(tài)、非虛的C++成員函數(shù)?？梢允褂镁幾g器編譯出的匯編程序查找已延伸的函數(shù)名。
下面是被調(diào)用的C++成員函數(shù)。
structT{
T(inti):t(i){}
intt;
intf(inti);
};
intT::f(inti){returni+t;}
//定義將被C調(diào)用的C++功能函數(shù)
extern"C"intcfunc(T*);
//聲明將被C++調(diào)用的C函數(shù)
intf(){
Tt(5);//createanobjectoftypeT
returncfunc(&t);
}
下面為調(diào)用C++的C語言函數(shù)。
structT;
externint_ZN1T1fEi(structT*,int);
/*被調(diào)用的C++函數(shù)名*/
intcfunc(structT*t){
/*定義被C++調(diào)用的C函數(shù)*/
return3*_ZN1T1fEi(t,2);/*實現(xiàn)3乘以t->f(2)功能*/
}
下面為調(diào)用C++的匯編函數(shù)。
EXPORTcfunc
AREAfoo,CODE
IMPORT_ZN1T1fEi
cfunc
STMFDsp!,{lr} ;此時r0已經(jīng)包含了指向?qū)ο蟮闹羔?/p>
MOVr1,#2
BL_ZN1T1fEi
ADDr0,r0,r0,LSL#1 ;r0乘以3
LDMFDsp!,{pc}
END
下面的例子顯示了如何用嵌入式匯編語言實現(xiàn)上面的例子。在此例中，使用__cpp關鍵字引用該函數(shù)。因此，用戶不必了解已延伸的函數(shù)名。
structT{
T(inti):t(i){}
intt;
intf(inti);
};
intT::f(inti){returni+t;}
//定義被C++調(diào)用的匯編功能
__asmintasm_func(T*){
STMFDsp!,{lr}
MOVr1,#2;
BL__cpp(T::f);
ADDr0,r0,r0,LSL#1;r0乘以3
LDMFDsp!,{pc}
}
intf(){
Tt(5);//創(chuàng)建T類型的對象
returnasm_func(&t);
}
聯(lián)系方
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