在Ailiss社區(qū)與人爭(zhēng)論語法，終極武器不外乎兩把 —— 上天入地。

上天者，搬出枕頭厚的大部頭引經(jīng)據(jù)點(diǎn)，說有Lipman某典故云云；又有C++標(biāo)準(zhǔn)M頁N條款如是說...

入地者，操起起子扳手把程序拆個(gè)凄涼八落，啪啪啪回上一大片編譯器匯編的輸出，說——看吧，都在這里了。

事實(shí)上，我發(fā)覺兩者對(duì)于深入理解C++都是必不可少的。前些時(shí)，論壇上突然流行討論數(shù)組的本質(zhì)。怪的是，每次我以為自己真的懂了，下一次又卻發(fā)現(xiàn)自己的輕浮。等到通曉實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，再回過頭來看最土的C教材的定義，竟發(fā)現(xiàn)字字璣珠。

最近對(duì)入地頗感興趣，動(dòng)輒查匯編，寫了不少混合代碼研究語法。放下扳手抹抹鼻尖上的機(jī)油，倒是有些心得。各位看官——我就要跟大家亂侃近來入地一個(gè)多月，邪門歪地道挖出雜七雜八的東西——的工具——就　匯編。

——喝口茶先，大家先看看秋鎮(zhèn)菜blog上這篇文章《在 Visual C++ 中使用內(nèi)聯(lián)匯》 ，詳細(xì)介紹了在 Visual C++ 中內(nèi)聯(lián)匯編的用法。

參考書也必不可少；可悲的是我手頭僅有的兩本書一本是老掉牙的8086匯編，另一本則是AT&T語法的 —— 廣泛用于Linux上的編譯器， 但VC 偏要使用Inter語法.... 帶來麻煩不少，希望大家慷慨解囊之前先看準(zhǔn)。




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1 察看編譯器輸出
通常來說，Debug 模式單步跟蹤時(shí)Alt+8 就可以看見匯編代碼。問題是 Debug 只是代表了一個(gè)側(cè)面，并不代表最終的 Release ；另一方面 Debug 模式包含了些許額外的測(cè)試代碼 —— 恩，可能代碼有些多...天啊，他們干嘛要加、那么多、莫名其妙的代碼混淆視聽阿！

好嘛，看看簡(jiǎn)潔的Release模式 —— orz.... 不能單步跟蹤C(jī)++程序了？ 連main函數(shù)在哪里都看不見... 瞎了...

Release 模式單步跟蹤要需要高深的技術(shù)底氣。不過也沒那么絕，要看 Release 模式的輸出，我們可以在項(xiàng)目屬性->C/C++->輸出文件頁面中把“匯編輸出”項(xiàng)定為“帶源代碼的程序集(/FAs)”。這樣，在Release目錄下就可以看見對(duì)應(yīng)的asm文件了。看asm文件，唯一的缺點(diǎn)是不能單步跟蹤研究。

這個(gè)asm文件搞不好會(huì)非常大——主要是由于C++標(biāo)準(zhǔn)庫廣泛使用模板的原因，若我們放棄C++庫一律使用C標(biāo)準(zhǔn)庫就會(huì)看到很干凈的asm文件（同時(shí)會(huì)看見一個(gè)1/4大小的可執(zhí)行文件，你會(huì)明白為什么那么多人支持C ）——當(dāng)然這不是C++的干活。 要在這個(gè)動(dòng)輒數(shù)W行的文件中里面找源代碼對(duì)應(yīng)的匯編，推薦大家找一行一定不會(huì)被優(yōu)化掉的代碼（沒錯(cuò)，某些代碼可能人間蒸發(fā)），直接F3搜索。

asm中包含了很多注釋，有基本的匯編知識(shí)然后連蒙帶猜就能看懂了。一對(duì)挺有用的標(biāo)志是：

_TEXT SEGMENT // 代碼段開始標(biāo)志
_TEXT ENDS // 代碼段結(jié)束標(biāo)志

對(duì)于觀察每個(gè)函數(shù)的生成代碼來說，這兩個(gè)標(biāo)志能起到路標(biāo)的作用。


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2 匯編訪問類成員
若有一個(gè)類

class A{
int _i;
};

有A 的實(shí)例a，下面的代碼令 a._i = 10，這只需要一個(gè)指令：

__asm mov [a]A._i, 10

但是在A 的成員函數(shù)中怎么辦呢？

我們知道，成員函數(shù)調(diào)用為 thiscall， this通過 ecx傳遞。所以在函數(shù)的開頭現(xiàn)場(chǎng)尚未被破壞的時(shí)候，可以直接用 ecx 變址訪問。如下面是一個(gè)常見的set函數(shù)， 它令 A::_i = n （注意mov等指令中，兩個(gè)操作數(shù)不能同時(shí)為內(nèi)存內(nèi)容，所以必須用寄存器eax接力）：

inline void A::i( int n ){
__asm mov eax, n
__asm mov [ecx]A._i, eax
}

不過這有兩個(gè)問題。一來，ecx并非總是this；它隨時(shí)可能被刷掉。在某個(gè)不能確定保存this寄存器的時(shí)候，你需要手動(dòng)寫ecx：

__asm mov ecx, this
__asm mov eax, n
__asm mov [ecx]A._i, eax

這樣寫會(huì)迫使編譯器把this的值復(fù)制到棧上 —— 而一般來說對(duì)于小函數(shù)而言，編譯器會(huì)盡量只用寄存器。這可能是一個(gè)額外的小小開銷。（注意，千萬不要以為可以這么訪問： [this]A._i ）

另一方面，雖然在我們的確寫了大大的“ inline ”幾個(gè)字，但是看看輸出代碼——你會(huì)發(fā)現(xiàn)：任何包含了內(nèi)嵌匯編的 inline 成員函數(shù)都不會(huì)被內(nèi)聯(lián)！


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3 匯編/內(nèi)聯(lián)函數(shù)和效率


普通函數(shù)是可以內(nèi)聯(lián)的，下面就是一個(gè)完美的結(jié)合 C++/ asm 的例子：

inline long long getTimer(){
long long time;
__asm rdtsc
__asm mov DWORD PTR time, eax
__asm mov DWORD PTR time + 4, edx
return time;
}

rdtsc指令用來獲得CPU自開機(jī)運(yùn)行的時(shí)鐘周期數(shù)。它的結(jié)果是64位的，保存到 eax 和 edx兩個(gè)寄存器中，可以用來精確測(cè)量算法開銷。上面的函數(shù)內(nèi)聯(lián)之后， 局部變量不見了， 臨時(shí)返回值也不見了，只有最核心的三行代碼，沒有比這更簡(jiǎn)潔的了：

; 68 : long long b = getTimer();

rdtsc
mov DWORD PTR _time$11298[ebp], eax
mov DWORD PTR _time$11298[ebp+4], edx

成員函數(shù)內(nèi)聯(lián)則又是另一個(gè)故事：系統(tǒng)不知道如何處理this，所以他干脆忽略所有內(nèi)嵌asm成員函數(shù)的內(nèi)聯(lián)標(biāo)志。

好嘛，VC不愿上，我們用皮鞭趕著他上！ 把第二部分最初那個(gè) A::i 改為 __forceinline 就強(qiáng)制內(nèi)聯(lián)了——也就是強(qiáng)制VC犯錯(cuò)誤了：不幸的編譯器看不懂我們的代碼，只好把指令抄到函數(shù)調(diào)用處。他不曉得初始化ecx，那個(gè)mov可能往任何地方寫內(nèi)容——比如把你的開機(jī)密碼寫到桌面上——

雖然可以手動(dòng)設(shè)置ecx，不過我們可不希望看見如此丑陋的調(diào)用（想象一下你的同事看到這段代碼的困惑）：

__asm lea ecx, a
a.i( 20 );

要正確編寫能成功內(nèi)聯(lián)的代碼必須結(jié)合另一個(gè)方案，手動(dòng)復(fù)制this：

__forceinline void A::i( int n ){
__asm mov ecx, this
__asm mov eax, n
__asm mov [ecx]A._i, eax
}

厄。。。猜猜看結(jié)果如何？

首先看看我們直接用C++寫一個(gè) set函數(shù) （譬如 void A::i( int n ){ _i = n; } ）內(nèi)聯(lián)后的結(jié)果：

; 56 : a.i( 5 );

mov DWORD PTR _a$[ebp+8], 5

最殘酷的結(jié)果也只需一句mov。 更可能的結(jié)果是——他被優(yōu)化得連影兒都看不見。
然后看看我們的三年懷胎含辛茹苦研究出來的混合匯編的內(nèi)聯(lián)：

; 56 : a.i( 5 );

lea eax, DWORD PTR _a$[ebp]
pop ecx
mov DWORD PTR $T11194[ebp], eax
mov ecx, DWORD PTR $T11194[ebp]
mov eax, 5
mov DWORD PTR [ecx+8], eax

這么長啊....生出一個(gè)怪胎... VC 中嵌入?yún)R編的一個(gè)壞處是：編譯器很難將他和C++協(xié)調(diào)，很難優(yōu)化他。

匯編優(yōu)化可以很快速、很強(qiáng)，但是一定要慎用。