DSP編程技巧之24--C/C++與匯編語言的交互之(2)從C/C++代碼調用匯編代碼中的函數與變量

在C/C++與匯編語言混合編程的情況下，一般我們都會選擇C/C++來實現所期待的大部分功能，對于少數和硬件關聯度高(例如操作某些CPU寄存器)以及對運算的實時性要求高(例如高速、多點的FFT)的功能才使用匯編來實現，這就使得大多數情況下，C/C++與匯編的交互都是從C/C++代碼調用匯編代碼中的函數與變量，所以在此我們就來看一下這種調用的規則。

1.從C/C++中調用匯編代碼中的函數

如果一個在匯編代碼中定義的函數需要在C/C++中被調用，那么這個匯編函數相對于C/C++代碼來說，相當于一個外部的函數，所以需要使用extern C關鍵字進行特別聲明，使得編譯器和鏈接器能夠知道這個函數并不存在于當前的C/C++代碼中。

注：

(1)如果C/C++中的函數需要在匯編代碼中被調用，則在C/C++代碼中，同樣需要使用extern C關鍵字進行特別聲明，這也是extern關鍵字的多用途所在。

(2)在C++程序中，extern C聲明用來告訴編譯器使用C語言的命名規則，而不是使用C++中的函數命名轉換(Name Mangling)在鏈接時對函數名進行修改，不然就找不到對應的匯編函數了(mangle在英語中是“亂砍”的意思，可以據此想象一下它的效果，不知道當初發明C++語言的人是怎么想到的。。。)。

舉例說明一個匯編函數asmfunc是如何在C++中的main函數中被調用的：

C/C++代碼：

extern C{

extern int asmfunc(int a); /* 聲明外部的匯編函數*/

int gvar = 0; /*定義全局變量*/

}

void main()

{

int i = 5;

i = asmfunc(i); /*調用匯編函數 */

}

匯編代碼中的匯編函數定義：

.global _gvar

.global _asmfunc

_asmfunc:

MOVZ DP,#_gvar

ADDB AL,#5

MOV @_gvar,AL

LRETR

當鏈接器從符號表中解析到.global _asmfunc這條語句的時候，它就可以把匯編代碼中的asmfunc函數與C/C++中調用的匯編函數給關聯上了。

2.使用內聯函數法調用匯編函數

這種方法一般用于引用單條的匯編語句，例如：

asm(;*** this is an assembly language comment);

上面例子并沒有影響任何的變量，它的作用只是在C/C++代碼編譯成匯編代碼之后，在相對應的位置插入了一端匯編代碼的注釋，對調試特別有幫助。

當然，我們也可以插入特定的匯編函數進完成特定的功能。例如，在DSP的編程中，我們經常使用的EALLOW和EDIS語句其實就是這種方法的典型例子，只不過為了書寫的簡便，我們在頭文件中進行了簡單的轉換：

#define EALLOW asm( EALLOW)

#define EDIS asm( EDIS)

使用這樣的內聯函數調用方法，必須牢記以下五點：

(1) 該方法有可能會破壞代碼的優化效果。

(2) 不要內嵌匯編中的跳轉或者標記(label)等指令或者偽指令，它會寄存器的值，造成不可預料的結果。

(3) 不要在內嵌的匯編語句中改變C/C++變量的值，因為有可能會產生意料之外的結果。

(4) 不要在內嵌的匯編語句中使用匯編語言的指示性指令(directives)。

(5) 避免在C代碼中使用內嵌匯編語句定義匯編的宏，同時使用-debug：dwarf (即-g)選項來編譯，因為二者是不兼容的。

3.從C/C++中調用匯編代碼中的變量或者常量

為了調試等功能的方便，有時候我們需要直接在C/C++代碼中使用匯編代碼中的變量值或者狀態等。根據匯編變量/常量的類型，具體的調用的方法也不一樣。

3.1 調用匯編中的全局變量

從C/C++中調用匯編中的全局變量的方法與調用匯編函數的方法類似，都是比較直觀的：

(1) 在匯編中使用.bss或者.usect指令定義變量

(2) 在匯編中使用.def或者.global指令把變量聲明為全局變量

(3) 在匯編中使用特點的鏈接命名規則

(4) 在C/C++中，用extern聲明在匯編中已經定義的變量，然后就按照一般變量的使用規則進行調用即可。

例如，在匯編代碼中定義全局變量var：

.bss _var,1 ; 定義變量

.global _var ; 聲明為全局類型

在C代碼中調用該變量：

extern int var; /* 聲明var為外部變量 */

var = 1; /* 使用匯編變量 */

3.2 調用匯編中的常量

變量constant與常量的一個顯著區別是，編譯器編譯產生的符號表中會包含變量的地址，所以在對變量進行引用時，編譯器可以直接從符號表中找到對應的地址;但是對匯編常量而言，符號表中保存的是它的值，而不是它的地址，所以如果在C/C++中直接使用匯編常量的名字，需要使用取地址符才能得到正確的值：用C/C++語言編程的話自然不會陌生，即如果x是匯編代碼中的常量，需要在C/C++中使用x對其進行調用才能得到正確的結果;調用的規則與變量是一樣的。

例如，在匯編代碼中定義常量table_size:

_table_size .set 10000 ; 定義常量table_size=10000

.global _table_size ; 聲明為全局類型

在C代碼中調用該變量：

extern int table_size; /*聲明外部引用，并且使用鏈接命名規則*/

#define TABLE_SIZE ((int) (table_size))

. /* 用來引用匯編常量，用#define來避免每次書寫 */

.

.

for (i=0; i

4. 在匯編代碼中共享C/C++的頭文件

既然是C/C++與匯編代碼的交互，那么就要既有“來”，又有“往”，我們可以通過在匯編代碼中使用.cdecls指令聲明某些變量，從而通知編譯器把C/C++頭文件中的這些變量轉換為匯編代碼可以使用的信息。其調用格式為：

.cdecls [options ,] filename [, filename2 [,...]]

或者

.cdecls [options]

%{

/*---------------------------------------------------------------------------------*/

/* C/C++ code - Typically a list of #includes and a few defines */

/*---------------------------------------------------------------------------------*/

%}

例如，在C/C++頭文件myheader.h中定義

#define WANT_ID 10

#define NAME Johnn

extern int a_variable;

extern float cvt_integer(int src);

struct myCstruct { int member_a; float member_b; };

enum status_enum { OK = 1, FAILED = 256, RUNNING = 0 };

然后在匯編代碼中使用.cdecls就可以引用這頭文件了：

.cdecls C,LIST,myheader.h

size: .int $sizeof(myCstruct)

aoffset: .int myCstruct.member_a

boffset: .int myCstruct.member_b

okvalue: .int status_enum.OK

failval: .int status_enum.FAILED

.if $$defined(WANT_ID)

id .cstring NAME

.endif

畢竟專門使用匯編代碼進行DSP編程的比例不高，在此就不對匯編編程的細節進行分析了，需要更詳細信息的讀者可參考《TMS320C28x Assembly Language Tools User's Guide》。