从OCaml调用C/assembly函数比使用caml\u C\u调用更直接

OCaml允许从OCaml程序调用C函数，只要程序员遵循手册“将C与OCaml接口”一章中的说明即可

遵循这些指令时，本机编译器会将对C函数的调用转换为：

    movq    ml_as_z_sub@GOTPCREL(%rip), %rax
    call    caml_c_call@PLT

（此处设置了amd64指令集，但从其他体系结构来看，该方案似乎相当统一）

函数

caml\u c\u call

最终执行一个计算跳转

调用*%rax

，但它在调用前后做了很多事情。从asmrun/amd64.S：

/* Call a C function from Caml */

FUNCTION(G(caml_c_call))
.Lcaml_c_call:
    /* Record lowest stack address and return address */
        popq    %r12
        STORE_VAR(%r12, caml_last_return_address)
        STORE_VAR(%rsp, caml_bottom_of_stack)
    /* Make the exception handler and alloc ptr available to the C code */
        STORE_VAR(%r15, caml_young_ptr)
        STORE_VAR(%r14, caml_exception_pointer)
    /* Call the function (address in %rax) */
        call    *%rax
    /* Reload alloc ptr */
        LOAD_VAR(caml_young_ptr, %r15)
    /* Return to caller */
        pushq   %r12
        ret

当您想要频繁执行两条既不分配也不引发异常的指令时，上述操作有点过头了

有没有人有过直接从OCaml调用小型汇编例程的经验，而不必经过

caml\u c\u调用

stub？这可能涉及诱使本机编译器认为它正在调用ML函数，或修改编译器

问题是在Zarith库的上下文中，代码的小汇编位可以直接计算并返回大多数结果，而不必经过

caml\u c\u调用

，对于需要分配或异常的困难参数，只需跳到

caml\u c\u code

。有关可直接执行的汇编位的示例，请参阅。

可能和“float”有一些用处吗

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PS更多。

在我看来，诱使编译器认为它正在调用OCaml函数并没有什么帮助，除非您还诱使它将调用内联。就我仔细阅读源代码所知，内联函数是用一种称为Ulambda代码的东西表示的，而Ulambda代码又包含原语。因此，无论如何，这条思路导致为您的Zarith操作添加原语。如果你这样做，你就有了一个很好的（一点也不棘手的）解决方案，但它可能比你想做的要多

对于一种非常棘手的方法，您可以尝试对生成的asm代码进行后处理，以删除函数调用，并用内联代码替换它们。这种把戏已经用过很多次了。它通常不会持续很长时间，但在短期内可能已经足够好了。

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要做到这一点，您只需为OCaml编译器指定要运行的另一个汇编程序的名称，该汇编程序在汇编之前进行修改。

如果要调用的函数可以在汇编中编写，您似乎不会介意OCaml函数调用的开销。我只是做了一些实验，你可以用我上面概述的方法来做

这就是我所做的。为了获得一个可行的汇编语言模板，我在OCaml中定义了一个简单的函数，并使用-S标志进行编译

$ cat sep.ml
let addto x = x + 1
$ /usr/local/ocaml312/bin/ocamlopt -inline 0 -c -S sep.ml

注意：您需要指定

-inline 0

，以确保ocamlopt从生成的.o文件中获取代码，而不是从.cmx文件中的内联定义中获取代码

现在您有了一个名为sep.s的文件。

addto

函数看起来像这样（非常好 代码（实际上）：

为了进行测试，我将2（在OCaml中表示1）更改为4（在OCaml中表示2）。所以你现在有：

_camlSep__addto_1030:
.L100:
        addq    $4, %rax
        ret

现在组装这个文件，生成sep.o的异常版本

$ as -o sep.o sep.s

本质上，您欺骗了ocamlopt，使其在sep.o中将代码当作是在OCaml中编码的。但是您可以自己在汇编中编写代码（如果您小心不要违反任何架构假设）

您可以将其链接到主程序并运行它：

$ cat main.ml
let main () =
    Printf.printf "%d\n" (Sep.addto 19)

let () = main ()
$ /usr/local/ocaml312/bin/ocamlopt -o main sep.cmx main.ml
$ main
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如您所见，它运行修改后的汇编代码

您可以按照以下过程在中创建任何OCaml可调用函数 汇编代码。只要您不介意OCaml函数调用的开销，这种方法可能会满足您的需要

我不知道这个诡计会如何影响调试和垃圾收集的处理，所以我不会对执行任何分配的函数进行尝试

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这些测试是在MacOSX10.6.8上使用OCAML3.12.0（64位版本）运行的。当我运行“as”时，我运行的是来自Xcode 4.0.2的stock OS X assembler，默认情况下使用x86_64体系结构。

我不想在我的问题中讨论一些无关紧要的问题，但我最近也在试验ocamlopt的-compact选项。此选项扩展分配指令（其中一些指令，例如6或7），而不是使用对分配例程的调用。事实证明，使用-compact，我的代码更小更快。是的，对于Zarith的长度相似的汇编代码段，我很乐意避免存储和计算跳转，并且不会觉得我错过了内联。为了进行快速测试，可以用OCaml编写存根函数并编译所有内容。然后在最后一分钟，用您自己在汇编中编写的文件替换.o文件。（或者，您可以对生成的.S文件进行处理并进行汇编。）然后将所有内容链接在一起。如果它能工作，您可以将.o和.cmx文件配对，而对于ocamlopt来说，它看起来像是一个普通的单独编译的模块（不过，一些调试信息可能是错误的）。或者这失败了，因为ocamlopt做了一些校验和来检查.cmx和.o文件的一致性？这正是我最初的想法，但在ygrek的链接中，这一点表明，对于外部函数的“noalloc”注释，您可以得到几乎相同的想法：

$ cat main.ml
let main () =
    Printf.printf "%d\n" (Sep.addto 19)

let () = main ()
$ /usr/local/ocaml312/bin/ocamlopt -o main sep.cmx main.ml
$ main
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