12.4C' target='_blank' style='cursor:pointer;color:#D05C38;text-decoration:underline;'>C、C++和ARM汇编语言之间的调用

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

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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