C++ C/C++；不带程序集的函数定义

我一直认为像

printf（）

这样的函数在最后一步中是使用内联汇编定义的。在stdio.h的内心深处埋藏着一些asm代码，这些代码实际上告诉CPU该做什么。例如，在dos中，我记得它是通过首先

mov

将字符串的开头放入某个内存位置或寄存器，然后调用

int

terupt来实现的

---

然而，由于visualstudio的x64版本根本不支持内联汇编程序，这让我想知道在C/C++中怎么可能没有汇编程序定义的函数。像

printf（）

这样的库函数如何在不使用汇编代码的情况下在C/C++中实现？什么实际执行正确的软件中断？谢谢。

编译器从C/C++源代码生成程序集。

标准库函数在底层平台库（例如UNIX API）和/或直接系统调用（仍然是C函数）上实现。系统调用（在我所知的平台上）是通过调用具有内联asm的函数在内部实现的，该函数将系统调用号和参数放入CPU寄存器，并触发内核随后处理的中断

---

除了系统调用之外，还有其他与硬件通信的方式，但在现代操作系统下运行时，这些方式通常不可用或相当有限，或者至少启用它们需要一些系统调用。一个设备可以是内存映射的，因此对特定内存地址的写入（通过常规指针）可以控制该设备。I/O端口也经常被使用，并且根据体系结构，这些特殊的CPU操作码访问它们，或者它们也可以是映射到特定地址的内存。

< P>，除分号和注释之外的所有C++语句最终成为机器代码，告诉CPU要做什么。您可以编写自己的printf函数，而无需借助汇编。必须在程序集中写入的唯一操作是端口的输入和输出，以及启用和禁用中断的操作

---

然而，出于性能原因，汇编仍然在系统级编程中使用。即使不支持内联程序集，也不会阻止您在程序集中编写单独的模块并将其链接到应用程序。

通常，库函数是预编译的，并分发ad对象。内联汇编程序仅在特定情况下出于性能原因使用，但这是例外，而不是规则。事实上，printf在我看来并不是一个很好的内联组装的候选者。Insetad是memcpy或memcmp之类的函数。非常低级的函数可能由本机汇编程序（masm？gnu asm？）编译，并作为库中的对象分发。

首先，您必须理解环的概念。
内核在环0中运行，这意味着它可以完全访问内存和操作码。
程序通常在环3中运行。它对内存的访问有限，无法使用所有操作码。

因此，当软件需要更多权限（打开文件、写入文件、分配内存等）时，它需要询问内核。
这可以通过多种方式实现。软件中断、系统输入等。

让我们以软件中断为例，使用printf（）函数：
1-您的软件调用printf（）。
2-printf（）处理字符串和args，然后需要执行内核函数，因为在环3中无法写入文件。
3-printf（）生成一个软件中断，将内核函数（在这种情况下是write（）函数）的编号放入寄存器中。
4-软件执行中断，指令指针移动到内核代码。现在我们在环0中，在一个核函数中。
5-内核处理请求，写入文件（stdout是一个文件描述符）。
6-完成后，内核使用iret指令返回软件代码。
7-软件的代码继续

---

因此，C标准库的功能可以在C中实现。它所要做的就是知道如何在内核需要更多权限时调用它。

在Linux中，

strace

实用程序允许您查看程序进行的系统调用。所以，像这样的节目

int main(){ printf("x"); return 0; } 在跟踪的下一个最后一个调用中，橡胶与道路相交（排序，见下文）：

write（1，“x”，1x）

。此时，控件从用户land

printx

传递到处理其余部分的Linux内核

write（）

是在

unistd.h

extern ssize_t write (int __fd, __const void *__buf, size_t __n) __wur; 外部数据写入（int-fd，常量无效*，大小）； 大多数系统调用都是以这种方式包装的。顾名思义，包装器函数只不过是一个薄代码层，它将参数放入正确的寄存器中，然后执行软件中断0x80。内核捕获中断，其余部分为历史记录。或者至少它以前是这样工作的。显然，中断捕获的开销相当高，正如前面的一篇文章所指出的，现代CPU架构引入了

sysenter

汇编指令，它以更快的速度实现了相同的结果。本页对系统调用的工作方式进行了很好的总结

我觉得你可能会对这个答案有点失望，就像我一样。显然，从某种意义上说，这是一个错误的底部，因为在调用

write（）

和图形卡帧缓冲区实际修改为字母“x”之间仍有很多事情要发生出现在您的屏幕上。通过深入内核来放大接触点（保持“橡胶对道路”的类比），如果这是一项耗时的工作，那么肯定是有教育意义的。我猜您将不得不经历几个抽象层，如缓冲输出流、字符设备等 extern ssize_t write (int __fd, __const void *__buf, size_t __n) __wur;