Nasm，C++，传递类对象答案

【问题标题】：Nasm, C++, passing class objectNasm，C++，传递类对象
【发布时间】：2016-09-03 02:27:09
【问题描述】：

我的 cpp 文件中有一些类。

class F{
private:
  int id;
  float o;
  float p;
  float s; 
  static int next; 
public:
  F(double o,  double s = 0.23, double p = 0.0):
  id(next++), o(o), 
  p(p), s(s){}
};

int F::next = 0;

extern "C" float pod(F f); 

int main(){
  F bur(1000,  0.23, 100);
  pod(bur);
  return 0;
}

我正在尝试将类对象 bur 传递给我的 asm 文件中定义的函数 pod。但是我从这个类对象中获取值有很大的问题。

在 asm 程序中，我在 XMM1 中有 0.23，在 XMM2 中有 100，但我找不到 1000 的存储位置。

【问题讨论】：

标签： c++ assembly x86 nasm x86-64

【解决方案1】：

我不知道您为什么在 xmm2 中看到 100，我怀疑这完全是巧合。查看结构如何传递的最简单方法是编译 C++ 代码。

删除 cruft 后，我的编译器会这样做：

main:
.LFB3:
        .cfi_startproc
        subq    $8, %rsp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        movl    _ZN1F4nextE(%rip), %edi    # load F::next into edi/rdi
        movq    .LC3(%rip), %xmm0          # load { 0.23, 100 } into xmm0
        leal    1(%rdi), %eax              # store rdi + 1 into eax
        movl    %eax, _ZN1F4nextE(%rip)    # store eax back into F::next
        movabsq $4934256341737799680, %rax # load { 1000.0, 0 } into rax
        orq     %rax, %rdi                 # or rax into pre-increment F::next in rdi
        call    pod
        xorl    %eax, %eax
        addq    $8, %rsp
        .cfi_def_cfa_offset 8
        ret
.LC3:
        .quad   4497835022170456064

常量4497835022170456064 是十六进制的3E6B851F42C80000，如果您查看最重要的四个字节（3E6B851F），当解释为单精度float 时，这是0.23，而最不重要的四个字节（42C80000）是100.0。

同样，常量4934256341737799680（十六进制447A000000000000）的最高有效四个字节是1000.0。

所以，bur.id 和 bur.o 在 rdi 中传递，bur.p 和 bur.s 在 xmm0 中传递。

原因在x86-64 abi reference 中有记录。极端总结，因为前两个字段足够小，是混合类型，其中一个是整数，它们被传递到一个通用寄存器（rdi 是第一个通用参数寄存器），因为接下来的两个字段是float，它们都在 SSE 寄存器中传递。

【讨论】：

您的代码经过优化编译（没有多余的加载和存储）。我怀疑 OP 没有使用优化，并且在 call pod 之前临时使用了 XMM2 。他可能认为这是参数的一部分。

【解决方案2】：

您想看看 Agner 的 here 中的调用约定编译。根据编译器、操作系统以及您使用的是 32 位还是 64 位，可能会发生不同的事情。（见第 7 章表 5）。

例如，对于 64 位 linux，由于您的对象包含不同的值（见表 6），R 的情况似乎适用：

如果大小不大于 128 位，则整个对象在整数寄存器和/或 XMM 寄存器中传输，否则在堆栈中。如果对象的每个 64 位部分仅包含浮点数或双精度，则在 XMM 寄存器中传输，如果它包含整数类型或混合整数和浮点数，则在整数寄存器中传输。两个连续的浮点数可以打包到一个 XMM 寄存器的下半部分。

在您的情况下，该类适合 128 位。 @CharlesBailey 的实验说明了这种行为。按照惯例

... 如果它包含整数类型或混合整数和浮点数，则在整数寄存器中。两个连续的浮点数可以打包到一个 XMM 寄存器的下半部分。示例：int 和 float：RDI。

第一个 int 寄存器 rdi 应该保存 id 和 o 其中 xmm0 应该保存 p 和 s。

在 xmm2 中看到 100 可能是初始化的副作用，因为它作为双精度传递给结构构造函数。

【讨论】：