C 如何将输入传递到扩展asm？

考虑一下我的代码

我想让循环的迭代次数成为一个C变量，所以我在阅读后尝试了以下内容

不幸的是，它无法编译，并因以下错误而中断

asm_fail.c: In function ‘main’:
asm_fail.c:3:5: error: invalid 'asm': operand number missing after %-letter
     asm("movq %0, %rcx;"
     ^
asm_fail.c:3:5: error: invalid 'asm': operand number missing after %-letter

---

将C变量的值传递到程序集的正确方法是什么？

如果使用扩展的汇编程序模板（带有输入、输出、缓冲等的模板），则需要在模板内的寄存器名上预先附加一个

%

<在这种情况下，代码>%%rcx。这将解决与此错误相关的问题：

错误：“asm”无效：在%字母后缺少操作数

这将提出一个新问题。您将收到类似以下内容的错误：

“movq”的操作数类型不匹配

问题是，

“r”（count）

输入约束告诉编译器应该选择一个寄存器，该寄存器将包含

count

中的值。由于count定义为

int

类型，因此它将选择32位寄存器。为了便于论证，假设它选择EAX。替换后，它会尝试生成以下指令：

movq %eax, %rcx

不能使用

movq

将32位寄存器的内容移动到64位寄存器，从而导致错误。更好的选择是使用ECX作为目标，以便两者都是相同类型的。修订后的代码如下所示：

asm("mov %0, %%ecx;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %%ecx; "                   
    "jne startofloop; ":: "r"(count));

mov    $0x5f5e100,%ebx
startofloop:
sub    $0x1,%ebx
jne    startofloop

asm volatile("startofloop: ; "
    "sub $0x1, %0; "
    "jne startofloop; ":"+rm"(count): );

或者，您可以选择使用

“ri”（count）

的输入操作数。这将允许编译器选择寄存器或立即数。在更高的优化级别（

-O1

，

-O2

）上，可能会确定在这种情况下，

计数保持不变（100000000），并生成如下代码：

mov $100000000, %ecx                         
startofloop:
sub $0x1, %ecx
jne startofloop

与其被迫将100000000放入寄存器并将其复制到ECX，不如使用立即数


模板中的一个严重问题是您破坏了ECX的内容，但GCC对此一无所知。GCC实际上并不解析模板内的指令来确定代码的作用。它不知道你撞了ECX。编译器可能依赖于在模板前后具有相同值的ECX。如果销毁输出操作数中未引用的寄存器，则必须在clobber列表中显式列出它。类似这样的方法会奏效：

asm("mov %0, %%ecx;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %%ecx; "                   
    "jne startofloop; ":: "ri"(count) : "rcx");

int count=100000000
int dummy;
asm volatile("mov %1, %0;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %0; "                   
    "jne startofloop; ":"=rm"(dummy): "ri"(count));

现在GCC知道它不能依赖于RCX中的值在执行模板之前和之后是相同的值

您可以让GCC选择可用的内容，而不是使用固定寄存器作为内部计数器。这样做将意味着我们不再需要打击者。您可以创建一个虚拟变量（临时变量），该变量可用于计数。为了避免这段代码被完全优化，我们可以在汇编程序模板上使用
volatile
属性。当汇编器模板没有输出操作数时，这不是必需的。这样的代码可以工作：

asm("mov %0, %%ecx;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %%ecx; "                   
    "jne startofloop; ":: "ri"(count) : "rcx");

int count=100000000
int dummy;
asm volatile("mov %1, %0;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %0; "                   
    "jne startofloop; ":"=rm"(dummy): "ri"(count));

=rm
输出约束表示此操作数可以使用内存位置或寄存器。将选择权交给编译器，就有机会生成更好的代码。在
-O1
的优化级别，您可能会发现生成的代码如下所示：

asm("mov %0, %%ecx;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %%ecx; "                   
    "jne startofloop; ":: "r"(count));

mov    $0x5f5e100,%ebx
startofloop:
sub    $0x1,%ebx
jne    startofloop

asm volatile("startofloop: ; "
    "sub $0x1, %0; "
    "jne startofloop; ":"+rm"(count): );

在本例中，编译器选择使用立即数操作数进行计数（$0x5f5e100=$100000000）。
dummy
变量被优化到寄存器EBX

您还可以使用其他技巧来改进模板。您可以在


您的代码似乎保留了变量
count
中的值。如果在执行模板之前，
count
不要求具有相同的值，则可以对输入和输出使用
count
。该代码可能如下所示：

asm("mov %0, %%ecx;"                         
    "startofloop: ; "                    
    "sub $0x1, %%ecx; "                   
    "jne startofloop; ":: "r"(count));

mov    $0x5f5e100,%ebx
startofloop:
sub    $0x1,%ebx
jne    startofloop

asm volatile("startofloop: ; "
    "sub $0x1, %0; "
    "jne startofloop; ":"+rm"(count): );

+rm
表示输出操作数也用作输入操作数。在这种情况下，完成时计数应始终为零


如果使用GCC
-S
选项输出生成的汇编代码，则可能希望更改模板，使输出看起来更干净。而不是使用
（分号）改用
\n\t
。这将把汇编程序模板分成多行并添加缩进。例如：

asm volatile("mov %1, %0\n\t"                         
    "startofloop:\n\t"                    
    "sub $0x1, %0\n\t"                   
    "jne startofloop\n\t":"=rm"(dummy): "ri"(count));


一般来说，除非别无选择，否则不应该使用内联汇编程序模板。用C编写代码并引导编译器输出所需的汇编程序，或者在需要时使用编译器内部函数。内联汇编程序应该作为最后手段使用，或者如果您的家庭作业需要的话。David Wohlferd就这个主题写了一篇文章。
如果使用扩展汇编程序模板（带有输入、输出、缓冲等的模板），那么您需要在寄存器名上预先添加一个额外的
%
。也许可以试试
%%rcx
。由于您覆盖了RCX，并且它没有显示为输出操作数，因此需要在clobber列表中列出它。@MichaelPetch，clobber上的要点很好。不幸的是，当我执行
%%rcx
时，我得到了'movq'
的
操作数类型不匹配。是的，这可能是因为
计数
是一个32位整数，并且汇编程序模板选择了一个32位寄存器（如
eax
）进行替换。您可以在
%0
之后放置
q
，这样类似于
movq%q0，%%rcx@MichaelPetch，这似乎起到了作用。谢谢另请参阅，以获取有关使用GNU C内联asm生成不易吸收的代码的信息（例如，在模板内部使用
movq
，而不是使用操作数约束要求编译器为您设置）。在尽可能少地约束优化器的情况下，很难使其正确，而且它仍然无法通过内联asm进行持续传播。因此，通常最好调整C语言，使编译器保持良好的asm，而不是使用内联asm。这是一篇优秀的论文。