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    本篇翻译对应汇编教程英文原著的第431页到第439页，对应原著第14章 (注意这里的页数不是页脚的页数，而是pdf电子档顶部，分页输入框中的页数，也就是包含了目录，前言部分的总页数，pdf电子档总页数是577，当前已翻译完的页数为439 / 577)。

    上一篇文章里介绍了整数类型和字符串类型的返回值，本篇文章继续介绍其他类型的返回值。

Using floating-point return values 使用浮点类型的返回值：

    浮点类型的返回值比较特殊，它不像整数或字符串类型的返回值，可以存储在EAX寄存器里，对于C风格的汇编函数，浮点类型的返回值需要存储在ST(0)的浮点寄存器里。调用这类函数的程式，需要负责将返回值从ST(0)里提取出来。

    之前的章节提到过，FPU浮点寄存器里是以双精度扩展的格式来存储浮点数的，不过，当C程式需要从浮点寄存器里获取浮点数时，FPU会自动将双精度扩展格式转为所需的浮点格式，在C和C++程式里会使用到两种类型的浮点格式：

• float: Represents a single-precision floating-point value
  float类型：表示单精度浮点数
• double: Represents a double-precision floating-point value
  double类型：表示双精度浮点数

    这两种浮点格式在之前的"汇编数据处理 (三) 浮点数"章节里详细的介绍过，这两种浮点数在存储到FPU寄存器时，会自动转为双精度扩展格式，反过来，当从FPU寄存器获取结果时，双精度扩展格式又可以自动转为单精度或双精度格式。

    当C程式里需要使用返回单精度浮点数的汇编函数时，必须在使用该函数之前，先声明该函数的原型，例如：

float function1(float, float, int);

    上面例子，声明了一个名为function1的汇编函数，该函数需要接受三个输入参数(前两个参数为float单精度浮点格式，最后一个参数为int整数类型)，汇编函数的返回值会自动从双精度扩展格式转为float(单精度浮点格式)，如果C程式里需要使用double类型的双精度浮点数的话，则必须使用如下声明：

double function1(double, int);

    上面将汇编函数的返回值声明为double(双精度浮点格式)，这样在获取汇编函数的ST(0)里的返回值时，就会自动将ST(0)里的双精度扩展格式转为双精度格式。

    下面的areafunc.s程式定义了一个会返回浮点数的汇编函数：

# areafunc.s - An example of a floating point return value .section .text .type areafunc, @function .globl areafunc     areafunc:     pushl %ebp     movl %esp, %ebp     fldpi     filds 8(%ebp)     fmul %st(0), %st(0)     fmul %st(1), %st(0)     movl %ebp, %esp     popl %ebp     ret

    上面的代码里，先通过fldpi指令将3.14159...的pi值压入FPU寄存器栈，然后通过filds 8(%ebp)指令将栈里的半径参数值压入寄存器栈，此时，ST(0)里存储的是半径值，之前压入寄存器栈的pi值则自动移入ST(1)，随后的fmul %st(0), %st(0)指令将ST(0)里的半径值开平方，最后通过fmul %st(1), %st(0)指令将半径的平方值与pi值相乘，得到的圆面积存储在ST(0)里作为汇编函数的浮点数结果返回。

    下面的floattest.c程式就用到了上面的汇编函数来计算圆面积：

/* floattest.c - An example of using floating point return values */ #include <stdio.h> float areafunc(int); int main() { int radius = 10; float result; result = areafunc(radius); printf("The result is %f\n", result); result = areafunc(2); printf("The result is %f\n", result); return 0; }

    上面程序编译运行的情况如下：

$ as -o areafunc.o areafunc.s $ gcc -o floattest floattest.c areafunc.o $ ./floattest The result is 314.159271 The result is 12.566371 $

Using multiple input values 使用多个输入参数：

    上面的floattest例子里，汇编函数只接受一个输入参数，实际上，你可以根据需要给汇编函数传递任意数目的输入参数，这些参数都会存储在栈里，不过当使用多个参数时，需要注意参数的传递顺序，例如下面的代码片段：

int i = 10; int j = 20; result = function1(i, j);

    上面代码中，在调用function1函数时，参数在栈里的存储情况会如下图所示：


    上面的greater函数会从栈里将第一个输入参数通过movl 8(%ebp), %eax指令设置到EAX寄存器，将第二个输入参数通过movl 12(%ebp), %ecx指令设置到ECX寄存器，然后由cmpl %ecx, %eax指令进行比较操作，如果EAX大于或等于ECX(即第一个参数大于等于第二个参数)则直接用jge end指令跳转到end结束位置，反之，如果ECX大于EAX，则将ECX的值覆盖到EAX里，作为结果返回，从而将两输入参数里较大的值进行返回。

    下面的multtest.c就利用上面的greater汇编函数来对两输入参数，进行大小的比较：

/* multtest.c - An example of using multiple input values */ #include <stdio.h> int main() { int i = 10; int j = 20; int k = greater(i, j); printf("The larger value is %d\n", k); return 0; }

    上面的multtest.c程式将 i 和 j 两变量的值作为greater函数的参数，进行大小比较，并将该函数返回的较大的值存储到变量k里，最后将k值打印出来，该程式的运行结果如下：

$ as -o greater.o greater.s $ gcc -o multtest multtest.c greater.o $ ./multtest The larger value is 20 $

Using mixed data type input values 混合使用不同类型的输入参数：

    当汇编函数里使用多个不同类型的输入参数时，事情就会变得更加复杂，主要是会出现两个问题：

• The calling program can place values on the stack in the wrong order.
  C程式在调用汇编函数时，可能会按错误的顺序将参数放入内存栈
• The assembly function can read values from the stack in the wrong order.
  汇编函数里读取参数时，也可能会按错误的顺序来读取参数的值

    所以，调用函数时以及汇编函数的内部，都必须特别注意栈里参数的顺序，下面就举例来说明这两个可能会出现的问题。

Placing input values in the proper order 调用函数时以正确的顺序放置输入参数：

    当输入参数的尺寸大小不同时(如某些参数是4字节的大小，而另一些参数是8字节的大小等)，就很容易会发生调用程式将参数放置到错误的位置的问题，例如，下面的testfunc.s程式定义了一个需要接受两个不同尺寸大小的参数的汇编函数：

# testfunc.s - An example of reading input values wrong .section .text .type testfunc, @function .globl testfunc testfunc:     pushl %ebp     movl %esp, %ebp     fldl 8(%ebp)     fimul 16(%ebp)     movl %ebp, %esp     popl %ebp     ret

    上面的testfunc函数会假定8(%ebp)即第一个参数为8字节的双精度浮点数，然后通过fldl 8(%ebp)将该参数压入FPU的ST(0)栈顶寄存器，接着会假定16(%ebp)即第二个参数为4字节的整数值，并用fimul 16(%ebp)指令将ST(0)里的浮点数和第二个整数参数相乘，得到的结果存储在ST(0)里作为结果返回。

    因此，在C程式里要想正确调用testfunc汇编函数，就必须将双精度浮点数作为第一个参数，将整数作为第二个参数，如果像下面的badprog.c程式那样，反过来将整数作为第一个参数，将浮点数作为第二个参数的话，程序执行时就会产生错误的结果：

/* badprog.c - An example of passing input values in the wrong order */ #include <stdio.h> double testfunc(int, double); int main() { int i = 10; double j = 3.14159; double result; result = testfunc(i, j); printf("The bad result is %g\n", result); return 0; }

    上面程式的编译运行结果如下：

$ as -o testfunc.o testfunc.s $ gcc -o badprog badprog.c testfunc.o $ ./badprog The bad result is -9.29127e+235 $

    之所以会产生上述结果，就是因为在调用时参数放置错误导致的，具体原因如下图所示：


    上面的goodprog.c程式将浮点数作为第一个参数，整数作为第二个参数，与汇编函数里实际的使用情况一致，得到的结果如下：

$ gcc -o goodprog goodprog.c testfunc.o $ ./goodprog The proper result is 31.415900 $

    这样得到的就是正确的结果了。

Reading input values in the proper order 以正确的顺序读取输入参数：

    除了C调用程式需要以正确的顺序来放置参数外，还必须确保被调用的汇编函数是以相同的顺序来读取输入参数的，下面就给出一个输入参数比较多的例子，下面的fpmathfunc.s程式其实是修改自之前的"高级数学运算 (二) 基础浮点运算"文章里的fpmath1.s程式，fpmath1.s程式是用于计算((43.65 / 22) + (76.34 * 3.1)) / ((12.43 * 6) – (140.2 / 94.21))这一复杂的表达式的，只不过fpmathfunc.s程式将原来的fpmath1.s程式里固定的数值变为了可变的输入参数的形式，这样函数就可以在C程式里被调用，还可以修改输入参数来产生不同的结果：

# fpmathfunc.s - An example of reading multiple input values .section .text .type fpmathfunc, @function .globl fpmathfunc fpmathfunc:     pushl %ebp     movl %esp, %ebp     flds 8(%ebp)     fidiv 12(%ebp)     flds 16(%ebp)     flds 20(%ebp)     fmul %st(1), %st(0)     fadd %st(2), %st(0)     flds 24(%ebp)     fimul 28(%ebp)     flds 32(%ebp)     flds 36(%ebp)     fdivrp     fsubr %st(1), %st(0)     fdivr %st(2), %st(0)     movl %ebp, %esp     popl %ebp     ret

    上面涉及到的指令的具体含义请参考刚才提到的文章里的fpmath1.s程式，下面的mathtest.c程式就调用上面的汇编函数来完成复杂表达式的计算：

/* mathtest.c - An example of using multiple input values */ #include <stdio.h> float fpmathfunc(float, int, float, float, float, int, float, float); int main() { float value1 = 43.65; int value2 = 22; float value3 = 76.34; float value4 = 3.1; float value5 = 12.43; int value6 = 6; float value7 = 140.2; float value8 = 94.21; float result; result = fpmathfunc(value1, value2, value3, value4, value5, value6, value7, value8); printf("The final result is %f\n", result); return 0; }

    上面程式的执行情况如下：

$ as -o fpmathfunc.o fpmathfunc.s $ gcc -o mathtest mathtest.c fpmathfunc.o $ ./mathtest The final result is 3.264907 $

    由于mathtest.c程式提供了和之前"高级数学运算 (二) 基础浮点运算"文章里的fpmath1.s程式相同的值，所以产生的结果也是3.264907，当然你可以提供不同的参数，来产生不同的结果。

Using Assembly Functions in C++ Programs 在C++里使用汇编函数：

    在C++里使用汇编函数的方式与C程式里使用汇编函数的方式基本相同，只不过，C++程式默认会使用C++风格来调用函数，如果想在C++里调用C风格的函数(例如汇编函数就是C风格的函数)，那么就必须先使用extern关键字来进行声明，例如下面这段声明：

extern "C" {     int square(int);     float areafunc(int);     char *cpuidfunc(); }

    上面的square，areafunc及cpuidfunc三个函数都是C风格的汇编函数，所以这些函数的声明语句都必须包含在extern "C"的关键字里。

    下面是完整的例子：

# square.s - An example of a function that returns an integer value .type square, @function .globl square square: pushl %ebp movl %esp, %ebp movl 8(%ebp), %eax imull %eax, %eax movl %ebp, %esp popl %ebp ret

# areafunc.s - An example of a floating point return value .section .text .type areafunc, @function .globl areafunc areafunc: pushl %ebp movl %esp, %ebp fldpi filds 8(%ebp) fmul %st(0), %st(0) fmul %st(1), %st(0) movl %ebp, %esp popl %ebp ret

# cpuidfunc.s - An example of returning a string value .section .bss .comm output, 13 .section .text .type cpuidfunc, @function .globl cpuidfunc cpuidfunc: pushl %ebp movl %esp, %ebp pushl %ebx movl $0, %eax cpuid movl $output, %edi movl %ebx, (%edi) movl %edx, 4(%edi) movl %ecx, 8(%edi) movl $output, %eax popl %ebx movl %ebp, %esp popl %ebp ret

/* externtest.cpp - An example of using assembly language functions with C++ */ #include <iostream> using namespace std; extern "C" { int square(int); float areafunc(int); char *cpuidfunc(void); } int main() { int radius = 10; int radsquare = square(radius); cout << "The radius squared is "<< radsquare << endl; float result; result = areafunc(radius); cout << "The area is " << result << endl; cout << "The CPUID is " << cpuidfunc() << endl; return 0; }

    上面的square.s，areafunc.s以及cpuidfunc.s三个汇编程式在本篇文章的开头，以及上一篇"调用汇编模块里的函数 (一)"的文章里都讲解过，这里只是为了方便测试，就再在这里写一遍，externtest.cpp程式里先用extern关键字来声明C风格的汇编函数，然后在main主函数里依次调用这几个汇编函数，程序编译执行的情况如下所示：

$ as -o square.o square.s $ as -o areafunc.o areafunc.s $ as -o cpuidfunc.o cpuidfunc.s $ g++ -o externtest externtest.cpp square.o areafunc.o cpuidfunc.o $ ./externtest The radius squared is 100 The area is 314.159 The CPUID is GenuineIntel $

    运行的结果和预期的一致。

    限于篇幅，本章就到这里，下一篇介绍如何创建静态库等相关的内容。

    OK，就到这里，休息，休息一下 o(∩_∩)o~~

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