在 Visual C++ 中使用內聯匯編
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一、 優點
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??? 使用內聯匯編可以在 C/C++ 代碼中嵌入匯編語言指令，而且不需要額外的匯編和連接步驟。在 Visual C++ 中，內聯匯編是內置的編譯器，因此不需要配置諸如 MASM 一類的獨立匯編工具。這里，我們就以 Visual Studio .NET 2003 為背景，介紹在 Visual C++ 中使用內聯匯的相關知識（如果是早期的版本，可能會有些許出入）。

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??? 內聯匯編代碼可以使用 C/C++ 變量和函數，因此它能非常容易地整合到 C/C++ 代碼中。它能做一些對于單獨使用 C/C++ 來說非常笨重或不可能完成的任務。

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??? 內聯匯編的用途包括：

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l?????? 使用匯編語言編寫特定的函數；

l?????? 編寫對速度要求非常較高的代碼；

l?????? 在設備驅動程序中直接訪問硬件；

l?????? 編寫 naked 函數的初始化和結束代碼。

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二、 關鍵字
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??? 使用內聯匯編要用到 __asm 關鍵字，它可以出現在任何允許 C/C++ 語句出現的地方。我們來看一些例子：

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l?????? 簡單的 __asm 塊：

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??????? __asm

??????? {

??????????? MOV AL, 2

??????????? MOV DX, 0xD007

??????????? OUT AL, DX

??????? }

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l?????? 在每條匯編指令之前加 __asm 關鍵字：

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??????? __asm MOV AL, 2

??????? __asm MOV DX, 0xD007

??????? __asm OUT AL, DX

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l?????? 因為 __asm 關鍵字是語句分隔符，所以可以把多條匯編指令放在同一行：

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??????? __asm MOV AL, 2? __asm MOV DX, 0xD007? __asm OUT AL, DX

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??? 顯然，第一種方法與 C/C++ 的風格很一致，并且把匯編代碼和 C/C++ 代碼清楚地分開，還避免了重復輸入 __asm 關鍵字，因此推薦使用第一種方法。

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??? 不像在 C/C++ 中的“{}”，__asm 塊的“{}”不會影響 C/C++ 變量的作用范圍。同時，__asm 塊可以嵌套，而且嵌套也不會影響變量的作用范圍。

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??? 為了與低版本的 Visual C++ 兼容，_asm 和 __asm 具有相同的意義。另外，Visual C++ 支持標準 C++ 的 asm 關鍵字，但是它不會生成任何指令，它的作用僅限于使編譯器不會出現編譯錯誤。要使用內聯匯編，必須使用 __asm 而不是 asm 關鍵字。

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三、 匯編語言
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1. 指令集
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??? 內聯匯編支持 Intel Pentium 4 和 AMD Athlon 的所有指令。更多其它處理器的指令可以通過 _EMIT 偽指令來創建（_EMIT 偽指令說明見下文）。

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2. MASM 表達式
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??? 在內聯匯編代碼中，可以使用所有的 MASM 表達式（MASM 表達式是指用來計算一個數值或一個地址的操作符和操作數的組合）。

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3. 數據指示符和操作符
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??? 雖然 __asm 塊中允許使用 C/C++ 的數據類型和對象，但它不能使用 MASM 指示符和操作符來定義數據對象。這里特別指出，__asm 塊中不允許 MASM 中的定義指示符（DB、DW、DD、DQ、DT 和 DF），也不允許使用 DUP 和 THIS 操作符。MASM 中的結構和記錄也不再有效，內聯匯編不接受 STRUC、RECORD、WIDTH 或者 MASK。

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4. EVEN 和 ALIGN 指示符
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??? 盡管內聯匯編不支持大多數 MASM 指示符，但它支持 EVEN 和 ALIGN。當需要的時候，這些指示符在匯編代碼里面加入 NOP 指令（空操作）使標號對齊到特定邊界。這樣可以使某些處理器取指令時具有更高的效率。

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5. MASM 宏指示符
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??? 內聯匯編不是宏匯編，不能使用 MASM 宏指示符（MACRO、REPT、IRC、IRP 和 ENDM）和宏操作符（<>、!、&、% 和 .TYPE）。

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6. 段
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??? 必須使用寄存器而不是名稱來指明段（段名稱“_TEXT”是無效的）。并且，段跨越必須顯式地說明，如 ES:[EBX]。

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7. 類型和變量大小
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??? 在內聯匯編中，可以用 LENGTH、SIZE 和 TYPE 來獲取 C/C++ 變量和類型的大小。

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l?????? LENGTH 操作符用來取得 C/C++ 中數組的元素個數（如果不是一個數組，則結果為 1）。

l?????? SIZE 操作符可以獲取 C/C++ 變量的大小（一個變量的大小是 LENGTH 和 TYPE 的乘積）。

l?????? TYPE 操作符可以返回 C/C++ 類型和變量的大小（如果變量是一個數組，它得到的是數組中單個元素的大小）。

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??? 例如，程序中定義了一個 8 維的整數型變量：

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??????? int iArray[8];

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??? 下面是 C 和匯編表達式中得到的 iArray 及其元素的相關值：

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__asm
?C
?Size
?
LENGTH iArray
?sizeof(iArray)/sizeof(iArray[0])
?8
?
SIZE iArray
?sizeof(iArray)
?32
?
TYPE iArray
?sizeof(iArray[0])
?4
?

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8. 注釋
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??? 內聯匯編中可以使用匯編語言的注釋，即“;”。例如：

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??????? __asm MOV EAX, OFFSET pbBuff? ; Load address of pbBuff

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??? 因為 C/C++ 宏將會展開到一個邏輯行中，為了避免在宏中使用匯編語言注釋帶來的混亂，內聯匯編也允許使用 C/C++ 風格的注釋。

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9. _EMIT 偽指令
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??? _EMIT 偽指令相當于 MASM 中的 DB，但是 _EMIT 一次只能在當前代碼段（.text 段）中定義一個字節。例如：

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??????? __asm

??????? {

??????????? JMP _CodeLabel

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??????????? _EMIT 0x00??????? ; 定義混合在代碼段的數據

??????????? _EMIT 0x01

?

??????? _CodeLabel:??????????? ; 這里是代碼

??????????? _EMIT 0x90??????? ; NOP指令

??????? }

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10. 寄存器使用
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??? 一般來說，不能假定某個寄存器在 __asm 塊開始的時候有已知的值。寄存器的值將不能保證會從 __asm 塊保留到另外一個 __asm 塊中。

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??? 如果一個函數聲明為 __fastcall 調用方式，則其參數將通過寄存器而不是堆棧來傳遞。這將會使 __asm 塊產生問題，因為函數無法被告知哪個參數在哪個寄存器中。如果函數接收了 EAX 中的參數并立即儲存一個值到 EAX 中的話，原來的參數將丟失掉。另外，在所有聲明為 __fastcall 的函數中，ECX 寄存器是必須一直保留的。為了避免以上的沖突，包含 __asm 塊的函數不要聲明為 __fastcall 調用方式。

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??? * 提示：如果使用 EAX、EBX、ECX、EDX、ESI 和 EDI 寄存器，你不需要保存它。但如果你用到了 DS、SS、SP、BP 和標志寄存器，那就應該用 PUSH 保存這些寄存器。

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??? * 提示：如果程序中改變了用于 STD 和 CLD 的方向標志，必須將其恢復到原來的值。

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四、 使用 C/C++ 元素
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1. 可用的 C/C++ 元素
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??? C/C++ 與匯編語言可以混合使用，在內聯匯編中可以使用 C/C++ 變量以及很多其它的 C/C++ 元素，包括：

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l?????? 符號，包括標號、變量和函數名；

l?????? 常量，包括符號常量和枚舉型成員；

l?????? 宏定義和預處理指示符；

l?????? 注釋，包括“/**/”和“//”；

l?????? 類型名，包括所有 MASM 中合法的類型；

l?????? typedef 名稱，通常使用 PTR 和 TYPE 操作符，或者使用指定的的結構或枚舉成員。

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??? 在內聯匯編中，可以使用 C/C++ 或匯編語言的基數計數法。例如，0x100 和 100H 是相等的。

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2. 操作符使用
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??? 內聯匯編中不能使用諸如“<<”一類的 C/C++ 操作符。但是，C/C++ 和 MASM 共有的操作符（比如“*”和“[]”操作符），都被認為是匯編語言的操作符，是可以使用的。舉個例子：

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??????? int iArray[10];

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??????? __asm MOV iArray[6], BX?????????? ; Store BX at iArray + 6 (Not scaled)

??????? iArray[6] = 0;????????????????????? // Store 0 at iArray+12 (Scaled)

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??? * 提示：在內聯匯編中，可以使用 TYPE 操作符使其與 C/C++ 一致。比如，下面兩條語句是一樣的：

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??????? __asm MOV iArray[6 * TYPE int], 0?? ; Store 0 at iArray + 12

??????? iArray[6] = 0;????????????????????? // Store 0 at iArray + 12

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3. C/C++ 符號使用
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??? 在 __asm 塊中可以引用所有在作用范圍內的 C/C++ 符號，包括變量名稱、函數名稱和標號。但是不能訪問 C++ 類的成員函數。

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??? 下面是在內聯匯編中使用 C/C++ 符號的一些限制：

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l?????? 每條匯編語句只能包含一個 C/C++ 符號。在一條匯編指令中，多個符號只能出現在 LENGTH、TYPE 或 SIZE 表達式中。

l?????? 在 __asm 塊中引用函數必須先聲明。否則，編譯器將不能區別 __asm 塊中的函數名和標號。

l?????? 在 __asm 塊中不能使用對于 MASM 來說是保留字的 C/C++ 符號（不區分大小寫）。MASM 保留字包含指令名稱（如 PUSH）和寄存器名稱（如 ESI）等。

l?????? 在 __asm 塊中不能識別結構和聯合標簽。

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4. 訪問 C/C++ 中的數據
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??? 內聯匯編的一個非常大的方便之處是它可以使用名稱來引用 C/C++ 變量。例如，如果 C/C++ 變量 iVar 在作用范圍內：

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??????? __asm MOV EAX, iVar? ; Stores the value of iVar in EAX

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??? 如果 C/C++ 中的類、結構或者枚舉成員具有唯一的名稱，則在 __asm 塊中可以只通過成員名稱來訪問（省略“.”操作符之前的變量名或 typedef 名稱）。然而，如果成員不是唯一的，你必須在“.”操作符之前加上變量名或 typedef 名稱。例如，下面的兩個結構都具有 SameName 這個成員變量：

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??????? struct FIRST_TYPE

??????? {

??????????? char *pszWeasel;

??????????? int SameName;

??????? };

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??????? struct SECOND_TYPE

??????? {

??????????? int iWonton;

??????????? long SameName;

??????? };

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??? 如果按下面方式聲明變量：

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??????? struct FIRST_TYPE ftTest;

??????? struct SECOND_TYPE stTemp;

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??? 那么，所有引用 SameName 成員的地方都必須使用變量名，因為 SameName 不是唯一的。另外，由于上面的 pszWeasel 變量具有唯一的名稱，你可以僅僅使用它的成員名稱來引用它：

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??????? __asm

??????? {

??????????? MOV EBX, OFFSET ftTest

??????????? MOV ECX, [EBX]ftTest.SameName???? ; 必須使用“ftTest”

??????????? MOV ESI, [EBX]. pszWeasel?????????? ; 可以省略“ftTest”

??????? }

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??? * 提示：省略變量名僅僅是為了書寫代碼方便，生成的匯編指令還是一樣的。

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5. 用內聯匯編寫函數
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??? 如果用內聯匯編寫函數的話，要傳遞參數和返回一個值都是非常容易的。看下面的例子，比較一下用獨立匯編和內聯匯編寫的函數：

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??????? ; PowerAsm.asm

??????? ; Compute the power of an integer

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??????? PUBLIC????? GetPowerAsm

??????? _TEXT?????? SEGMENT WORD PUBLIC ’CODE’

??????? GetPowerAsm PROC

??????????? PUSH??? EBP???????????? ; Save EBP

??????????? MOV???? EBP, ESP??????? ; Move ESP into EBP so we can refer

????????????????????????????????????? ; to arguments on the stack

??????????? MOV???? EAX, [EBP+4]??? ; Get first argument

??????????? MOV???? ECX, [EBP+6]??? ; Get second argument

??????????? SHL???? EAX, CL???????? ; EAX = EAX * (2 ^ CL)

??????????? POP???? EBP???????????? ; Restore EBP

??????????? RET???????????????????? ; Return with sum in EAX

??????? GetPowerAsm ENDP

??????? _TEXT?????? ENDS

??????????????????? END

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??? C/C++ 函數一般用堆棧來傳遞參數，所以上面的函數中需要通過堆棧位置來訪問它的參數（在 MASM 或其它一些匯編工具中，也允許通過名稱來訪問堆棧參數和局部堆棧變量）。

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??? 下面的程序是使用內聯匯編寫的：

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??????? // PowerC.c

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??????? #include <Stdio.h>

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??????? int GetPowerC(int iNum, int iPower);

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??????? int main()

??????? {

??????????? printf("3 times 2 to the power of 5 is %dn", GetPowerC( 3, 5));

??????? }

?

??????? int GetPowerC(int iNum, int iPower)

??????? {

??????????? __asm

??????????? {

??????????????? MOV EAX, iNum?? ; Get first argument

??????????????? MOV ECX, iPower? ; Get second argument

??????????????? SHL EAX, CL????? ; EAX = EAX * (2 to the power of CL)

??????????? }

??????????? // Return with result in EAX

??????? }

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??? 使用內聯匯編寫的 GetPowerC 函數可以通過參數名稱來引用它的參數。由于 GetPowerC 函數沒有執行 C 的 return 語句，所以編譯器會給出一個警告信息，我們可以通過 #pragma warning 禁止生成這個警告。

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??? 內聯匯編的其中一個用途是編寫 naked 函數的初始化和結束代碼。對于一般的函數，編譯器會自動幫我們生成函數的初始化（構建參數指針和分配局部變量等）和結束代碼（平衡堆棧和返回一個值等）。使用內聯匯編，我們可以自己編寫干干凈凈的函數。當然，此時我們必須自己動手做一些有關函數初始化和掃尾的工作。例如：

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??????? void __declspec(naked) MyNakedFunction()

??????? {

??????????? // Naked functions must provide their own prolog.

??????????? __asm

??????????? {

??????????????? PUSH EBP

??????????????? MOV ESP, EBP

??????????????? SUB ESP, __LOCAL_SIZE

??????????? }

?

??????????? .

??????????? .

??????????? .

?

??????????? // And we must provide epilog.

??????????? __asm

??????????? {

??????????????? POP EBP

??????????????? RET

??????????? }

??????? }

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6. 調用 C/C++ 函數
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??? 內聯匯編中調用聲明為 __cdecl 方式（默認）的 C/C++ 函數必須由調用者清除參數堆棧，下面是一個調用 C/C++ 函數例子:

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??????? #include <Stdio.h>

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??????? char szFormat[] = "%s %sn";

??????? char szHello[] = "Hello";

??????? char szWorld[] = " world";

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??????? void main()

??????? {

??????????? __asm

??????????? {

??????????????? MOV???? EAX, OFFSET szWorld

??????????????? PUSH??? EAX

??????????????? MOV???? EAX, OFFSET szHello

??????????????? PUSH??? EAX

??????????????? MOV???? EAX, OFFSET szFormat

??????????????? PUSH??? EAX

??????????????? CALL??? printf

?

??????????????? // 壓入了 3 個參數在堆棧中，調用函數之后要調整堆棧

??????????????? ADD???? ESP, 12

??????????? }

??????? }

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??? * 提示：參數是按從右往左的順序壓入堆棧的。

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??? 如果調用 __stdcall 方式的函數，則不需要自己清除堆棧。因為這種函數的返回指令是 RET n，會自動清除堆棧。大多數 Windows API 函數均為 __stdcall 調用方式（僅除 wsprintf 等幾個之外），下面是一個調用 MessageBox 函數的例子：

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??????? #include <Windows.h>

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??????? TCHAR g_tszAppName[] = TEXT("API Test");

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??????? void main()

??????? {

??????????? TCHAR tszHello[] = TEXT("Hello, world!");

?

??????????? __asm

??????????? {

??????????????? PUSH??? MB_OK OR MB_ICONINFORMATION

??????????????? PUSH??? OFFSET g_tszAppName????? ; 全局變量用 OFFSET

??????????????? LEA???? EAX, tszHello?????????????? ; 局部變量用 LEA

??????????????? PUSH??? EAX

??????????????? PUSH??? 0

?

; 注意這里不是 CALL MessageBox，而是調用重定位過的函數地址

??????????????? CALL??? DWORD PTR [MessageBox]

??????????? }

??????? }

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??? * 提示：可以不受限制地訪問 C++ 成員變量，但是不能訪問 C++ 的成員函數。

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7. 定義 __asm 塊為 C/C++ 宏
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??? 使用? C/C++ 宏可以方便地把匯編代碼插入到源代碼中。但是這其中需要額外地注意，因為宏將會擴展到一個邏輯行中。為了不會出現問題，請按以下規則編寫宏：

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l?????? 使用花括號把 __asm 塊包圍住；

l?????? 把 __asm 關鍵字放在每條匯編指令之前；

l?????? 使用經典 C 風格的注釋（“/* comment */”）,不要使用匯編風格的注釋（“; comment”）或單行的 C/C++ 注釋（“// comment”）；

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??? 舉個例子，下面定義了一個簡單的宏：

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??????? #define PORTIO __asm????????

??????? /* Port output */??????????????

??????? {??????????????????????????

??????????? __asm MOV AL, 2????????

??????????? __asm MOV DX, 0xD007??

??????????? __asm OUT DX, AL???????

??????? }

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??? 乍一看來，后面的三個 __asm 關鍵字好像是多余的。其實它們是需要的，因為宏將被擴展到一個單行中：

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??????? __asm /* Port output */ {__asm MOV AL, 2? __asm MOV DX, 0xD007? __asm OUT DX, AL}

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??? 從擴展后的代碼中可以看出，第三個和第四個 __asm 關鍵字是必須的（作為語句分隔符）。在 __asm 塊中，只有 __asm 關鍵字和換行符會被認為是語句分隔符，又因為定義為宏的一個語句塊會被認為是一個邏輯行，所以必須在每條指令之前使用 __asm 關鍵字。

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??? 括號也是需要的，如果省略了它，編譯器將不知道匯編代碼在哪里結束，__asm 塊后面的 C/C++ 語句看起來會被認為是匯編指令。

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??? 同樣是由于宏展開的原因，匯編風格的注釋（“; comment”）和單行的 C/C++ 注釋（“// commen”）也可能會出現錯誤。為了避免這些錯誤，在定義 __asm 塊為宏時請使用經典 C 風格的注釋（“/* comment */”）。

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??? 和 C/C++ 宏一樣 __asm 塊寫的宏也可以擁有參數。和 C/C++ 宏不一樣的是，__asm 宏不能返回一個值，因此，不能使用這種宏作為 C/C++ 表達式。

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??? 不要不加選擇地調用這種類型的宏。比如，在聲明為 __fastcall 的函數中調用匯編語言宏可能會導致不可預料的結果（請參看前文的說明）。

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8. 轉跳

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??? 可以在 C/C++ 里面使用 goto 轉跳到 __asm 塊中的標號處，也可以在 __asm 塊中轉跳到 __asm 塊里面或外面的標號處。__asm 塊內的標號是不區分大小寫的（指令、指示符等也是不區分大小寫的）。例如：

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??????? void MyFunction()

??????? {

??????????? goto C_Dest;??? /* 正確 */

??????????? goto c_dest;???? /* 錯誤 */

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??????????? goto A_Dest;??? /* 正確 */

??????????? goto a_dest;???? /* 正確 */

?

??????????? __asm

??????????? {

??????????????? JMP C_Dest? ; 正確

??????????????? JMP c_dest?? ; 錯誤

?

??????????????? JMP A_Dest? ; 正確

??????????????? JMP a_dest?? ; 正確

?

??????? a_dest:?????????????? ; __asm 標號

??????????? }

?

??????? C_Dest:????????????? /* C/C++ 標號 */

??????????? return;

??????? }

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??? 不要使用函數名稱當作標號，否則將轉跳到函數中執行，而不是標號處。例如，由于 exit 是 C/C++ 的函數，下面的轉跳將不會到 exit 標號處：

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??????? ; 錯誤：使用函數名作為標號

??????? JNE exit

??????? .

??????? .

??????? .

??????? exit:

??????? .

??????? .

??????? .

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??? 美元符號“$”用于指定當前指令位置，常用于條件跳轉中，例如：

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??????? JNE $+5????? ; 下面這條指令的長度是 5 個字節

??????? JMP _Label

??????? NOP???????? ; $+5，轉跳到了這里

??????? .

??????? .

??????? .

??????? _Label:

??????? .

??????? .

??????? .

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五、在 Visual C++ 工程中使用獨立匯編
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??? 內聯匯編代碼不易于移植，如果你的程序打算在不同類型的機器（比如 x86 和 Alpha）上運行，你可能需要在不同的模塊中使用特定的機器代碼。這時候你可以使用 MASM（Microsoft Macro Assembler），因為 MASM 支持更多方便的宏指令和數據指示符。

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??? 這里簡單介紹一下在 Visual Studio .NET 2003 中調用 MASM 編譯獨立匯編文件的步驟。

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??? 在 Visual C++ 工程中，添加按 MASM 的要求編寫的 .asm 文件。在解決方案資源管理器中，右擊這個文件，選擇“屬性”菜單項，在屬性對話框中，點擊“自定義生成步驟”，設置如下項目：

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??? 命令行：ML.exe /nologo /c /coff "-Fo$(IntDir)$(InputName).obj" "$(InputPath)"

??? 輸出：$(IntDir)$(InputName).obj

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??? 如果要生成調試信息，可以在命令行中加入“/Zi”參數，還可以根據需要生成 .lst 和 .sbr 文件。

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??? 如果要在匯編文件中調用 Windows API，可以從網上下載 MASM32 包（包含了 MASM 匯編工具、非常完整的 Windows API 頭文件/庫文件、實用宏以及大量的 Win32 匯編例子等）。相應地，應該在命令行中加入“/I X:MASM32INCLUDE”參數指定 Windows API 匯編頭文件（.inc）的路徑。MASM32 的主頁是：http://www.masm32.com，里面可以下載最新版本的 MASM32 包。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的在 Visual C++ 中使用内联汇编的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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