GCC 内联汇编：约束

我很难理解 GCC 内联汇编 (x86) 中的角色约束。我有阅读手册 http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Constraints.html#Constraints，它准确地解释了每个约束的作用。问题是，尽管我了解每个约束的作用，但我对为什么要使用一个约束而不是另一个约束，或者可能的含义知之甚少。

我意识到这是一个非常广泛的主题，所以一个小例子应该有助于缩小焦点。以下是一个简单的 asm 例程，仅将两个数字相加。如果发生整数溢出，则写入一个值1到输出 C 变量。

 int32_t a = 10, b = 5;
 int32_t c = 0; // overflow flag

 __asm__
 (
  "addl %2,%3;"        // Do a + b (the result goes into b)
  "jno 0f;"            // Jump ahead if an overflow occurred
  "movl $1, %1;"       // Copy 1 into c
  "0:"                 // We're done.

  :"=r"(b), "=m"(c)    // Output list
  :"r"(a), "0"(b)     // Input list
 );

现在这工作得很好，除了我必须任意摆弄约束，直到它正常工作为止。最初，我使用了以下约束：

  :"=r"(b), "=m"(c)    // Output list
  :"r"(a), "m"(b)     // Input list

请注意，我使用“m”约束代替“0”b。这有一个奇怪的副作用，如果我使用优化标志进行编译并调用该函数两次，由于某种原因，加法操作的结果也会存储在c。我最终读到了“匹配约束 http://www.ibm.com/developerworks/library/l-ia.html”，它允许您指定一个变量既用作输入操作数又用作输出操作数。当我更改时"m"(b) to "0"(b)有效。

但我真的不明白为什么你会使用一个约束而不是另一个。我的意思是，是的，我明白“r”意味着变量应该在寄存器中，“m”意味着它应该在内存中 - 但我不知道really了解选择一个而不是另一个的含义是什么，或者如果我选择某种约束组合，为什么加法运算无法正常工作。

问题： 1）在上面的示例代码中，为什么“m”约束对b cause c写信给？ 2）是否有任何教程或在线资源可以更详细地介绍约束？

这是一个例子，可以更好地说明为什么您应该仔细选择约束（与您的函数相同，但可能写得更简洁）：

bool add_and_check_overflow(int32_t& a, int32_t b)
{
    bool result;
    __asm__("addl %2, %1; seto %b0"
            : "=q" (result), "+g" (a)
            : "r" (b));
    return result;
}

因此，使用的约束是：q, r, and g.

• q仅仅意味着eax, ecx, edx, or ebx可以选择。这是因为set*指令必须写入 8 位可寻址寄存器（al, ah，...）。指某东西的用途b in the %b0意味着，使用最低 8 位部分（al, cl, ...).
• 对于大多数双操作数指令，至少其中一个操作数必须是寄存器。所以不要使用m or g对彼此而言;使用r对于至少一个操作数。
• 对于最终的操作数，无论是寄存器还是内存都没有关系，所以使用g（一般的）。

在上面的例子中，我选择使用g（而不是r) for a因为引用通常被实现为内存指针，所以使用r约束需要首先将引用对象复制到寄存器，然后再复制回来。使用g，可以直接更新参考对象。

至于为什么你的原始版本覆盖了你的c与加法的值，那是因为你指定=m在输出槽中，而不是（比如说）+m;这意味着编译器可以重复使用相同的内存位置进行输入和输出。

在你的情况下，这意味着两种结果（因为相同的内存位置被用于b and c):

• 添加没有溢出：那么，c被值覆盖b（相加的结果）。
• 加法确实溢出了：那么，c变成 1（并且b也可能变成 1，具体取决于代码的生成方式）。