c - 在 C 程序中使用汇编语言的目的是什么？

Question

在 C 程序中使用汇编语言的目的是什么？编译器已经能够生成汇编语言。在什么情况下编写汇编比 C 更好？性能是一个考虑因素吗？

Answer 1

除了大家所说的:并非所有 CPU 功能都暴露给 C。有时，尤其是在驱动程序和操作系统编程中，需要明确地使用特殊寄存器和/或命令，否则这些寄存器和/或命令是不可用的。

还有 vector 扩展。

在编译器内在函数出现之前尤其如此。这些在一定程度上减轻了对内联汇编的需求。

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内联汇编的另一个用例与将 C 语言与反射(reflect)语言连接起来有关。具体来说，如果您需要在编译时不知道其原型(prototype)的情况下调用函数，则汇编几乎是必需的。换句话说，当该函数参数的数量和数据类型只是运行时变量时。 C 可变参数函数和 stdarg 机制在这种情况下不会帮助您 - 它们会帮助您解析一个堆栈框架，但不能构建一个.另一方面，在汇编中，这是完全可行的。

这不是操作系统/驱动程序场景。至少有两种技术——Java 的 JNI 和 COM 自动化——这是必须的。在自动化的情况下，我谈论的是 COM 运行时使用其类型库编码双重接口(interface)的方式。

我可以为此想到一个非常粗糙的 C 替代程序集，但它会很丑陋。在带有模板的 C++ 中稍微不那么难看。

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另一个用例:崩溃/运行时错误报告。对于事后调试，您希望在崩溃时尽可能多地捕获程序状态(即所有 CPU 寄存器)，而汇编是比 C 更好的工具。崩溃 native 代码的事后调试通常涉及无论如何都盯着 assembly 。

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又一个用例 - 代码旨在在另一个进程中执行，而无需该进程的合作或知识。这通常被称为“shellcode”，但它不一定与 shell 相关。像这样的代码需要非常小心地编写，并且它不能依赖通常被认为是理所当然的高级语言(如运行时库或具有数据部分)的便利。当一个人在向目标进程中注入(inject)重要功能后，他们通常会加载一个动态库，但加载库并将控制权传递给它的初始蹦床代码往往是在汇编中。

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我只介绍了需要组装的情况。其他答案涵盖了手动优化性能。