# 内联汇编
> [inline-assembly.md](https://github.com/rust-lang/rust/blob/master/src/doc/book/inline-assembly.md)
commit 024aa9a345e92aa1926517c4d9b16bd83e74c10d
为了极端底层操作和性能要求,你可能希望直接控制 CPU。Rust 通过`asm!`宏来支持使用内联汇编。语法大体上与 GCC 和 Clang 相似:
~~~
asm!(assembly template
: output operands
: input operands
: clobbers
: options
);
~~~
任何`asm`的使用需要功能通道(需要在包装箱上加上`#![feature(asm)]`来允许使用)并且当然也需要写在`unsafe`块中
> **注意**:这里的例子使用了 x86/x86-64 汇编,不过所有平台都受支持。
### 汇编模板
`assembly template`是唯一需要的参数并且必须是原始字符串(就是`""`)
~~~
#![feature(asm)]
#[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
fn foo() {
unsafe {
asm!("NOP");
}
}
// other platforms
#[cfg(not(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64")))]
fn foo() { /* ... */ }
fn main() {
// ...
foo();
// ...
}
~~~
(`feature(asm)`和`#[cfg]`从现在开始将被忽略。)
输出操作数,输入操作数,覆盖和选项都是可选的,然而如果你要省略它们的话,你必选加上正确数量的`:`:
~~~
# #![feature(asm)]
# #[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
# fn main() { unsafe {
asm!("xor %eax, %eax"
:
:
: "{eax}"
);
# } }
~~~
有空格在中间也没关系:
~~~
# #![feature(asm)]
# #[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
# fn main() { unsafe {
asm!("xor %eax, %eax" ::: "{eax}");
# } }
~~~
### 操作数
输入和输出操作数都有相同的格式:`: "constraints1"(expr1), "constraints2"(expr2), ..."`。输出操作数表达式必须是可变的左值,或还未赋值的:
~~~
# #![feature(asm)]
# #[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
let c: i32;
unsafe {
asm!("add $2, $0"
: "=r"(c)
: "0"(a), "r"(b)
);
}
c
}
# #[cfg(not(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64")))]
# fn add(a: i32, b: i32) -> i32 { a + b }
fn main() {
assert_eq!(add(3, 14159), 14162)
}
~~~
如果你想在这里使用真正的操作数,然而,要求你在你想使用的寄存器上套上大括号`{}`,并且要求你指明操作数的大小。这在非常底层的编程中是很有用的,这时你使用哪个寄存器是很重要的:
~~~
# #![feature(asm)]
# #[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
# unsafe fn read_byte_in(port: u16) -> u8 {
let result: u8;
asm!("in %dx, %al" : "={al}"(result) : "{dx}"(port));
result
# }
~~~
### 覆盖(Clobbers)
一些指令修改的寄存器可能保存有不同的值,所以我们使用覆盖列表来告诉编译器不要假设任何装载在这些寄存器的值是有效的。
~~~
# #![feature(asm)]
# #[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
# fn main() { unsafe {
// Put the value 0x200 in eax
asm!("mov $$0x200, %eax" : /* no outputs */ : /* no inputs */ : "{eax}");
# } }
~~~
输入和输出寄存器并不需要列出因为这些信息已经通过给出的限制沟通过了。因此,任何其它的被使用的寄存器应该隐式或显式的被列出。
如果汇编修改了代码状态寄存器`cc`则需要在覆盖中被列出,如果汇编修改了内存,`memory`也应被指定。
### 选项(Options)
最后一部分,`options`是 Rust 特有的。格式是逗号分隔的基本字符串(也就是说,`:"foo", "bar", "baz"`)。它被用来指定关于内联汇编的额外信息:
目前有效的选项有:
1. *volatile* - 相当于 gcc/clang 中的`__asm__ __volatile__ (...)`
1. *alignstack* - 特定的指令需要栈按特定方式对齐(比如,SSE)并且指定这个告诉编译器插入通常的栈对齐代码
1. *intel* - 使用 intel 语法而不是默认的 AT&T 语法
~~~
# #![feature(asm)]
# #[cfg(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"))]
# fn main() {
let result: i32;
unsafe {
asm!("mov eax, 2" : "={eax}"(result) : : : "intel")
}
println!("eax is currently {}", result);
# }
~~~
### 更多信息
目前`asm!`的实现是一个[LLVM内联汇编表达式](http://llvm.org/docs/LangRef.html#inline-assembler-expressions)的直接绑定,所以请确保充分的阅读[他们的文档](http://llvm.org/docs/LangRef.html#inline-assembler-expressions)来获取关于覆盖,限制等概念的更多信息。
- 前言
- 贡献者
- 1.介绍
- 2.准备
- 3.学习 Rust
- 3.1.猜猜看
- 3.2.哲学家就餐问题
- 3.3.其它语言中的 Rust
- 4.语法和语义
- 4.1.变量绑定
- 4.2.函数
- 4.3.原生类型
- 4.4.注释
- 4.5.If语句
- 4.6.循环
- 4.7.所有权
- 4.8.引用和借用
- 4.9.生命周期
- 4.10.可变性
- 4.11.结构体
- 4.12.枚举
- 4.13.匹配
- 4.14.模式
- 4.15.方法语法
- 4.16.Vectors
- 4.17.字符串
- 4.18.泛型
- 4.19.Traits
- 4.20.Drop
- 4.21.if let
- 4.22.trait 对象
- 4.23.闭包
- 4.24.通用函数调用语法
- 4.25.crate 和模块
- 4.26.const和static
- 4.27.属性
- 4.28.type别名
- 4.29.类型转换
- 4.30.关联类型
- 4.31.不定长类型
- 4.32.运算符和重载
- 4.33.Deref强制多态
- 4.34.宏
- 4.35.裸指针
- 4.36.不安全代码
- 5.高效 Rust
- 5.1.栈和堆
- 5.2.测试
- 5.3.条件编译
- 5.4.文档
- 5.5.迭代器
- 5.6.并发
- 5.7.错误处理
- 5.8.选择你的保证
- 5.9.外部函数接口
- 5.10.Borrow 和 AsRef
- 5.11.发布途径
- 5.12.不使用标准库
- 6.Rust 开发版
- 6.1.编译器插件
- 6.2.内联汇编
- 6.4.固有功能
- 6.5.语言项
- 6.6.链接进阶
- 6.7.基准测试
- 6.8.装箱语法和模式
- 6.9.切片模式
- 6.10.关联常量
- 6.11.自定义内存分配器
- 7.词汇表
- 8.语法索引
- 9.参考文献
- 附录:名词中英文对照