直接在汇编中使用 stdlib.h 函数答案

【问题标题】：Using stdlib.h functions directly in assembly直接在汇编中使用 stdlib.h 函数
【发布时间】：2019-09-28 15:30:20
【问题描述】：

我必须做一个汇编 (x86) 程序，它从用户输入中获取 2 个长数字，使用函数将它们相加，然后打印结果。当我使用 read 系统调用时，我得到一个 ASCII 十六进制代码的字符串，我不能像这样添加数字。所以我想使用atol，它是stdlib.h 的一个函数，将字符串转换为long。如何在程序集中包含库？还有另一种方法可以做到这一点吗？

我已经试过了：

.file "stdlib.h"（我有当前目录下的lib）

错误：未定义对atol'的引用

使用 clang 将 stdlib.h 与 .s 文件一起编译

错误：stdlib.h：文件无法识别：文件格式无法识别

只用#include<stdlib.h> 制作一个.c 文件并用.s 文件编译它

错误：未定义对 `atol' 的引用

我运行的comads是

clang function.s -c -g
ld function.o -o function

【问题讨论】：

stdlib.h 是头文件，而不是库。它仅包含函数声明。请发布您尝试过的实际代码，因为它应该可以使用atol。另外，你用什么汇编器？
请编辑您的问题以添加您的完整代码。发布代码，以便我可以将其复制到文件中并编译它以重现问题。还要发布您键入的确切命令以组装和链接代码。
完美，谢谢
只是不要尝试使用stdlib.h。
如果这是家庭作业，我会与教授核实，以确保您可以在 C 库中调用 atoi 之类的东西。教授可能希望您自己编写这样的转换程序。

标签： c linux assembly clang x86-64

【解决方案1】：

链接器抱怨没有找到atol，因为它是C 库中的一个函数，但是您没有告诉链接器在链接期间将C 库添加到您的程序中。要解决此问题，请将 -lc 传递给链接器以在链接期间添加 C 库：

ld -o function function.o -lc

-lc 放在最后非常重要，否则链接可能无法正常工作。这是因为链接器按照您指定的顺序从库中选择函数。当您在function.o 之前指定-lc 时，它会忽略该库，因为它现在不需要其中的任何内容。然后它看到function.o 带有未定义的atol 并且没有找到定义，导致链接失败。

最后，当你使用 C 库时，你应该像普通的 C 程序一样从main 函数启动你的程序（即将_start 重命名为main）并通过 C 编译器链接：

clang -g -o function function.s

这会导致 C 库自动链接并正确初始化它，从而防止一些奇怪的错误。如果您使用 C 库中的任何 IO 函数，例如 printf，您还应该通过调用 exit 来结束您的程序，以便正确刷新标准 IO 流。

请注意，stdlib.h 文件是一个红鲱鱼。汇编编程不需要头文件。它们的目的是告诉 C 编译器某些函数的类型是什么。如果您不使用 C 编译器，则不需要这样做。 .file 指令没有按照您的预期执行。

【讨论】：

clang -nostartfiles start.s 也有效：省略 CRT 但包括 libc 等默认库。
@PeterCordes 是的，但是 libc 可能没有正确初始化，你需要知道你在做什么。
OP 正在通过 x86-64 System V ABI 使用 syscall。至少在 Linux 上，动态链接的 glibc 会自行初始化。关于 MacOS 及其 libc 的 IDK。一般来说，如果您想使用 libc 函数，建议使用main 而不是_start 并不是坏建议。但是学习 libc 可以使用动态链接器技巧来初始化自己是非常简洁的，IMO，并且手工编写 asm 的重点可能主要是一种学习练习。
@PeterCordes 但是如果 OP 选择做一个静态链接呢？仅仅因为 glibc 对构建不良的程序有一个后备，并不意味着依赖它是一个好主意。

【解决方案2】：

您向项目添加了一个编译单元（.c 文件）。这在包含的头文件“stdlib.h”中引入了函数的原型。你想要的是对该函数的引用。这应该在使用该函数的汇编文件中引入。

将extern 语句添加到汇编程序文件应该可以完成这项工作。您不需要包含包含的 C 文件。您必须在链接器设置中添加相应的库。但是即使你成功链接了一个 EXE 文件，你也可能会遇到问题，因为 stdlib 中的某些函数需要初始化。您还必须调用 C 运行时初始化函数。

【讨论】：

这可能适用于 MASM 和 NASM。他正在使用llvm-as 或as 汇编程序（或在后端使用它们的前端）。使用这些汇编程序，任何无法在文件中解析的符号都会自动被视为外部符号。他可能缺少的是链接到 C 库。
如何将其链接到 C 库？
@juanpbm 将-lc 传递给链接器。这个链接在 C 库中。