c - 0..9 约束在 GCC 内联汇编中有什么作用？

Question

手册上说:

"允许匹配指定操作数编号的操作数。如果一个数字
与同一选项中的字母一起使用，数字应放在最后。”

我不确定这意味着什么。

示例代码:

asm volatile("swap %0" : "=r" (value) : "0" (value));

Answer 1

这就像一种 split "+r"(value)的方式输入/输出操作数转换为单独的操作数(带有单独的 C 变量)用于输入和输出，同时仍然强制它们选择相同的寄存器。

具体"0"表示“在与操作数 0 相同的寄存器中输入操作数”，在本例中为 "=r"(value) .所以无论注册 %0精选，%1将是相同的寄存器。 操作数从左到右计数，从 0 开始. %0 的操作数编号相同, %1当匹配约束引用较早的操作数时，asm 模板中的 等适用。

我只见过它与匹配输出约束的输入约束一起使用。这使您可以从模板中省略它，而不会冒编译器期望您的 asm 模板从一个 reg 复制到另一个 reg 的风险。

使用 "+r"(value) 更容易为输入和输出使用相同的 C 变量. 为此匹配约束是毫无意义的复杂性。

也许 "+r"仅在较晚的 gcc 版本中添加，因为您确实看到在读/写操作数更容易时使用的匹配约束。

If a digit is used together with letters within the same alternative, the digit should come last."

这是在考虑约束的可能性，该约束使编译器可以选择多个约束。例如 "rm"让编译器选择寄存器或内存。
"a0"在 x86 上会选择 EAX 或相同的寄存器作为操作数 0 .我不确定什么时候会有用。也许它可以与 early-clobber 一起使用来告诉编译器这个输入与某个输出在同一个寄存器中仍然可以？但可选的任何寄存器，如 "r0" ?

显然，如果您使用像 "r0" 这样的约束您(通常)需要明确使用 %1 (或它具有的任何数字或命名操作数)在 asm 模板中，因为您不知道在给定周围代码和优化级别的情况下编译器将选择哪个位置。

调试约束时， 使用包含约束的 asm 注释会很有用 ，包括您要对其进行假设的那些。

asm ("swap %0    # other operand: %1  "  : "=r"(output) : "0"(input));

生成的 asm 将为 %0 打印两次相同的寄存器名称。和 %1 .这个案子是微不足道的；在更复杂的情况下它变得更有趣。

就像你用过 "r"(input) ，您的代码可能会正常工作，因为编译器确实为输入和输出选择了相同的 reg(因为没有早期破坏)。但是当它因为为 output 选择了一个不同的寄存器而中断时(并希望 input 的原始值仍然在其寄存器中保持不变)，您可以通过查看约束选择的 regs 来调试它，然后意识到您假设他们会选择相同的 reg 但没有告诉编译器关于它。