混合使用C、C++和汇编语之： C、C++ 和 ARM 汇编语言之间的调用
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本节提供一些示例，显示如何从C++调用C和汇编语言代码，以及从C和汇编语言调用C++代码。其中包括调用约定和数据类型。主要包括下面内容：
·相互调用的一般规则；
·C++语言的特定信息；
·调用示例。
只要遵循正确的过程调用标准AAPCS，就可以混合调用C、C++和汇编语言例程。有关AAPCS的更多信息，请参阅ARM相关文档。
12.4.1相互调用的一般规则以下一般规则适用于C、C++和汇编语言之间的调用。有关的详细信息，请参阅ARM开发相关文档。
嵌入式汇编程序以及其与ARM嵌入式应用程序二进制接口（BSABI，ApplicationBinaryInterfacefortheARMArchitecture）的兼容使得混合语言编程更易于实现。它们可提供以下功能：
·使用__cpp关键字进行名称延伸；
·传递隐含this参数的方式；
·调用虚函数的方式；
·引用的表示；
·具有基类或虚成员函数的C++类的类型布局；
·非POD（PlainOldData）结构的类对象传递。
以下一般规则适用于混合语言编程：
·使用C调用约定。
·在C++中，非成员函数可以声明为extern"C"，以指定它们有C链接。带有C链接意味着定义函数的符号未延伸。C链接可以用于以一种语言实现函数，然后用另一种语言调用它。
·汇编语言模块所必须符合的AAPCS调用标准，应当适合于应用程序所使用的存储器模型。
以下规则适用于从C和汇编语言调用C++函数：
·要调用全局（非成员）C++函数，应将它声明为extern"C"，以提供C链接。
·成员函数（静态和非静态）总是有已延伸的名称。使用嵌入式汇编程序的__cpp关键字，可以不必手工寻找已延伸的名称。
·不能从C调用C++内联函数，除非确保C++编译器生成了函数的外联副本。例如，取得函数地址将导致生成外联副本。
·非静态成员函数接受隐含this参数作为r0中的第一个自变量，或作为r1中第二个自变量（如果函数返回非int类结构）。静态成员函数不接受隐含this参数。
12.4.2C++的特定信息本节主要介绍一些专门适用于C++的内容。
（1）C++调用约定
ARMC++使用与ARMC相同的调用约定，但在下面的情况下，调用规则有所不同：
·调用非静态成员函数时，隐含的this参数是第一个自变量，或者是第二个自变量（如果被调用函数返回非int类的struct）。这可能在将来的版本中有所变化。
（2）C++数据类型
ARMC++使用与ARMC相同的数据类型，但在以下几种情况下，情况有所不同：
·如果struct或class类型的C++对象没有基类或虚函数，则它们的布局与ARMC相同。如果这样的struct没有用户定义的复制赋值运算符或用户定义的析构函数，则它是POD结构。
·引用表示为指针。
·C函数指针和C++（非成员）函数指针没有区别。
（3）符号名称延伸
链接程序将取消信息中符号名称的延伸。
在C++程序中，C名称必须声明为extern"C"。ARMISOC头文件已经完成此操作。详细信息请参阅ARM相关文档。
12.4.3混合编程调用举例汇编程序、C程序以及C++程序相互调用时，要特别注意遵守相应的AAPCS。下面一些例子具体说明了在这些混合调用中应注意遵守的AAPCS规则。这些示例程序默认为使用非软件栈检查的ATPCS规则，因为它们执行栈操作时不检查栈溢出。
（1）从C调用汇编语言
下面的程序显示如何在C程序中调用汇编语言子程序，该段代码实现了将一个字符串复制到另一个字符串。
#include<stdio.h>
externvoidstrcopy(char*d,constchar*s);
intmain()
{constchar*srcstr="Firststring-source";
chardststr[]="Secondstring-destination";
/*下面将dststr作为数组进行操作*/
printf("Beforecopying:\n");
printf("%s\n%s\n",srcstr,dststr);
strcopy(dststr,srcstr);
printf("Aftercopying:\n");
printf("%s\n%s\n",srcstr,dststr);
return(0);
}
下面为调用的汇编程序。
PRESERVE8
AREASCopy,CODE,READONLY
EXPORTstrcopy
Strcopy ;r0指向目的字符串
;r1指向源字符串
LDRBr2,[r1],#1 ;加载字节并更新源字符串指针地址
STRBr2,[r0],#1 ;存储字节并更新目的字符串指针地址
CMPr2,#0 ;判断是否为字符串结尾
BNEstrcopy ;如果不是，程序跳转到strcopy继续拷贝
MOVpc,lr ;程序返回
END
按以下步骤从命令行编译该示例：
①输入armasm-gscopy.s编译汇编语言源代码。
②输入armcc-c-gstrtest.c编译C源代码。
③输入armlinkstrtest.oscopy.o-ostrtest链接目标文件。
④将ELF/DWARF2兼容调试器与相应调试目标配合使用，运行映像。
（2）汇编语言调用C程序
下面的例子显示了如何从汇编语言调用C程序。
下面的子程序段定义了C语言函数。
intg(inta,intb,intc,intd,inte)
{
returna+b+c+d+e;
}
下面的程序段显示了汇编语言调用。假设程序进入f时，r0中的值为i。
;intf(inti){returng(i,2*i,3*i,4*i,5*i);}
PRESERVE8
EXPORTf
AREAf,CODE,READONLY
IMPORTg //声明C程序g()
STRlr,[sp,#-4]! //保存返回地址lr
ADDr1,r0,r0 //计算2*i(第2个参数)
ADDr2,r1,r0 //计算3*i(第3个参数)
ADDr3,r1,r2 //计算5*i
STRr3,[sp,#-4]! //第五个参数通过堆栈传递
ADDr3,r1,r1 //计算4*i(第4个参数)
BLg //调用C程序
ADDsp,sp,#4 //从堆栈中删除第5个参数
LDRpc,[sp],#4 //返回
END
（3）从C++调用C
下面的例子显示了如何从C++程序中调用C函数。
下面的C++程序调用了C程序。
structS{ //本结构没有基类和虚函数
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidcfunc(S*);
//被调用的C函数使用extern“C”声明
intf(){
Ss(2); //初始化's'
cfunc(&s); //调用C函数'cfunc'将改变's'
returnsi*3;
}
下面显示了被调用的C程序代码。
structS{
inti;
};
voidcfunc(structS*p){
/*定义被调用的C功能*/
p->i+=5;
}
（4）从C++中调用汇编
下面的例子显示了如何从C++中调用汇编程序。
下面的例子为调用汇编程序的C++代码。
structS{ //本结果没有基类和虚拟函数
//
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidasmfunc(S*); //声明被调用的汇编函数
intf(){
Ss(2); //初始化结构体's'
asmfunc(&s); //调用汇编子程序'asmfunc'
returns.i*3;
}
下面是被调用的汇编程序。
PRESERVE8
AREAAsm,CODE
EXPORTasmfunc
asmfunc//被调用的汇编程序定义
LDRr1,[r0]
ADDr1,r1,#5
STRr1,[r0]
MOVpc,lr
END
（5）从C中调用C++
下面的例子显示了如何从C++代码中调用C程序。
下面的代码显示了被调用C++代码。
structS{//本结构没有基类和虚拟函数
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidcppfunc(S*p){
//定义被调用的C++代码
//连接了C功能
p->i+=5;//
}
调用了C++代码的C函数。
structS{
inti;
};
externvoidcppfunc(structS*p);
/*声明将会被调用的C++功能*/
intf(void){
structSs;
s.i=2;/*初始化S*/
cppfunc(&s);/*调用cppfunc函数，该函数可能改变S的值*/
returns.i*3;
}
（6）从汇编中调用C++程序
下面的代码显示了如何从汇编中调用C++程序。
下面是被调用的C++程序。
structS{//本结构没有基类和虚拟函数
S(ints):i(s){}
inti;
};
extern"C"voidcppfunc(S*p){
//定义被调用的C++功能
//功能函数体
p->i+=5;
}
在汇编语言中，声明要调用的C++功能，使用带连接的跳转指令调用C++功能。
AREAAsm,CODE
IMPORTcppfunc ;声明被调用的C++函数名
EXPORTf
f
STMFDsp!,{lr}
MOVr0,#2
STRr0,[sp,#-4]! ;初始化结构体
MOVr0,sp ;调用参数为指向结构体的指针
BLcppfunc ;调用C++功能'cppfunc'
LDRr0,[sp],#4
ADDr0,r0,r0,LSL#1
LDMFDsp!,{pc}
END
（7）在C和C++函数间传递参数
下面的例子显示了如何在C和C++函数间传递参数。
下面的代码为C++函数。
extern"C"intcfunc(constint&);
//声明被调用的C函数
extern"C"intcppfunc(constint&r){
//定义将被C调用的C++函数
return7*r;
}
intf(){
inti=3;
returncfunc(i); //相C函数传参
}
下面为C函数。
externintcppfunc(constint*);
/*声明将被调用的C++函数*/
intcfunc(constint*p){
/*定义被C++调用的C函数*/
intk=*p+4;
returncppfunc(&k);
}
（8）从C或汇编语言调用C++
下面的例子综合显示了如何从C或汇编语言中调用非静态、非虚的C++成员函数。可以使用编译器编译出的汇编程序查找已延伸的函数名。
下面是被调用的C++成员函数。
structT{
T(inti):t(i){}
intt;
intf(inti);
};
intT::f(inti){returni+t;}
//定义将被C调用的C++功能函数
extern"C"intcfunc(T*);
//声明将被C++调用的C函数
intf(){
Tt(5);//createanobjectoftypeT
returncfunc(&t);
}
下面为调用C++的C语言函数。
structT;
externint_ZN1T1fEi(structT*,int);
/*被调用的C++函数名*/
intcfunc(structT*t){
/*定义被C++调用的C函数*/
return3*_ZN1T1fEi(t,2);/*实现3乘以t->f(2)功能*/
}
下面为调用C++的汇编函数。
EXPORTcfunc
AREAfoo,CODE
IMPORT_ZN1T1fEi
cfunc
STMFDsp!,{lr} ;此时r0已经包含了指向对象的指针
MOVr1,#2
BL_ZN1T1fEi
ADDr0,r0,r0,LSL#1 ;r0乘以3
LDMFDsp!,{pc}
END
下面的例子显示了如何用嵌入式汇编语言实现上面的例子。在此例中，使用__cpp关键字引用该函数。因此，用户不必了解已延伸的函数名。
structT{
T(inti):t(i){}
intt;
intf(inti);
};
intT::f(inti){returni+t;}
//定义被C++调用的汇编功能
__asmintasm_func(T*){
STMFDsp!,{lr}
MOVr1,#2;
BL__cpp(T::f);
ADDr0,r0,r0,LSL#1;r0乘以3
LDMFDsp!,{pc}
}
intf(){
Tt(5);//创建T类型的对象
returnasm_func(&t);
}
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