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汇编实现的动态栈

　　这一篇就是实现 d_printf，废话不多说，直接上代码。 由于 VC 的内联汇编还是比较清晰，那就先贴 VC 版的。

一、d_printf VC版

#include <stdio.h>

void d_printf(const char *fmt, int n, int a[])
{
	static int size1, size2;
	static const char *fmt_copy;

	size1 = 4*n;		// 可变参数的空间大小
	size2 = size1 + 4;	// 还有 fmt 指针4字节, 恢复 esp 时用
	fmt_copy = fmt;
	
	__asm{
		// 保护要修改的 ecx/esi/edi 寄存器
		push ecx
		push esi
		push edi

		// 给 ecx/esi/edi 赋值
		mov ecx, n	// movsd 的执行次数
		mov esi, a	// a -> esi
		sub esp, size1
		mov edi, esp	// esp - size1 -> edi

		rep	movsd		// n 次4字节拷贝
		push fmt_copy	// 压栈格式串(字符串指针)
		call printf

		add esp, size2	// 恢复栈
		// 恢复各个寄存器
		pop edi
		pop esi
		pop ecx
	}
}

int main()
{
	char fmt[1024];	// 格式串
	char c;			// 额外读取一个字符
	int a[1024];	// 存读到的整数
	int i;
	
	while(EOF != scanf("%s%c", fmt, &c)) // 读到 EOF 就结束
	{
		if(c == '\n') // 格式串后没有数字
		{
			printf("%s\n\n", fmt); // 直接打印, 不用 d_printf
			continue;
		}

		// 循环读取各个整数
		i = 0;
		do
		{
			scanf("%d%c", &a[i++], &c);
		}while(c != '\n');

		// 调用 d_printf, i 刚好是输入的整数的个数
		d_printf(fmt, i, a);
		printf("\n\n"); // 补个换行比较好看O(∩_∩)O~
	}
}

二、d_printf gcc 版（main 函数跟 VC 版的一样）

#include <stdio.h>

void d_printf(const char *fmt, int n, int a[])
{
	int d0, d1, d2;
	
	static int size1, size2;
	static const char *fmt_copy;

	size1 = 4*n;		// 可变参数的空间大小
	size2 = size1 + 4;	// 还有 fmt 指针4字节, 恢复 esp 时用
	fmt_copy = fmt;
	
	asm volatile(
		"subl %6, %%esp\n\t"
		"movl %%esp, %%edi\n\t"
		"rep ; movsl\n\t"
		"pushl %3\n\t"
		"call printf\n\t"
		"addl %7, %%esp"
		: "=&S"(d0), "=&D"(d1), "=&c"(d2)
		: "m"(fmt_copy), "0"(a), "2"(n), "m"(size1), "m"(size2));
}

int main()
{
	char fmt[1024];	// 格式串
	char c;			// 额外读取一个字符
	int a[1024];	// 存读到的整数
	int i;
	
	while(EOF != scanf("%s%c", fmt, &c)) // 读到 EOF 就结束
	{
		if(c == '\n') // 格式串后没有数字
		{
			printf("%s\n\n", fmt); // 直接打印, 不用 d_printf
			continue;
		}

		// 循环读取各个整数
		i = 0;
		do
		{
			scanf("%d%c", &a[i++], &c);
		}while(c != '\n');

		// 调用 d_printf, i 刚好是输入的整数的个数
		d_printf(fmt, i, a);
		printf("\n\n"); // 补个换行比较好看O(∩_∩)O~
	}
}

三、运行效果

　　linux 中的运行效果如下：

[lqy@localhost temp]$ ./d_printf 
nospaceword
nospaceword

%X 256
100

%d+%d=%d 1 2 3
1+2=3

>%3d>%03d> 3 3
>  3>003>

>%3d>%-3d> 3 3
>  3>3  >

[lqy@localhost temp]$

　　最后输入 EOF 结束：Ctrl + D（linux）、Ctrl + Z （windows）。由于转义符是编译时处理的，printf 是不管的， 所以\n什么的在这里不管用^_^。

四、为什么用 static

　　d_printf 中为什么将 size1、size2、fmt_copy 声明为 static 变量呢？

  1. 不能用寄存器。size2 是在 call printf 之后使用的， 但是后来我发现 printf 执行完后改动了好几个寄存器的值， 所以如果将 size2 保存到某个寄存器中是不行的 （难怪C语言喜欢内存，寄存器太不可靠了o(╯□╰)o）。
  2. 不能用局部变量。不让用寄存器就用内存呗！ 但是我们要自主修改 esp， 而局部变量有可能是通过 esp+常量偏移 定位的 （如果是用 ebp+常量偏移（VC一般这么用）定位的就没问题）， 所以 subl %6, %%esp 之后 到 addl %7, %%esp 之前 都不能使用局部变量，否则会定位错误。 所以才使用 static 变量， 因为 static 变量是用绝对地址定位的，跟 esp 毫无关系。

五、使用内联汇编的建议

  1. 不要用。
  2. 如果非得用的话，尽量用 C 语言实现+-*/， 如 d_printf 中给 size1、size2 赋值； 内联汇编只实现不得不用的部分（内联汇编一般都短小精悍）。

《解剖C语言》就此完结。

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