汇编循环遍历字符串以计算字符数

Question

我尝试编写一个汇编代码来计算字符串中有多少个字符，但出现错误。

代码，我使用 gcc 和 intel_syntax

#include <stdio.h>

int main(){
char *s = "aqr  b qabxx xryc pqr";
int x;

asm volatile (
    ".intel_syntax noprefix;"
    "mov eax, %1;"
    "xor ebx,ebx;"
    "loop:"
        "mov al,[eax];"
        "or al, al;"
        "jz print;"
        "inc ebx;"
        "jmp loop"
    "print:"
    "mov %0, ebx;"
    ".att_syntax prefix;"
    : "=r" (x)
    : "r" (s)
    : "eax", "ebx"
);

    printf("Length of string: %d\n", x);
    return 0;

}

我得到了错误：

Error: invalid use of register

最后我想制作一个程序，它搜索正则表达式模式（[pq][^a]+a）并打印它的起始位置和长度。我用 C 写的，但我必须让它在汇编中工作： 我的 C 代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(){
  char *s = "aqr  b qabxx xryc pqr";
  int y,i;
  int x=-1,length=0, pos = 0;

    int len = strlen(s);
    for(i=0; i<len;i++){
        if((s[i] == 'p' || s[i] == 'q') && length<=0){
            pos = i;
            length++;
            continue;
        } else if((s[i] != 'a')) && pos>0){
            length++;
        } else if((s[i] == 'a') && pos>0){
            length++;
            if(y < length) {
                y=length;
                length = 0;
                x = pos;
                pos = 0;    
            }
            else 
                length = 0;
                pos = 0;
        }
    }  

    printf("position: %d, length: %d", x, y);
    return 0;

}

Answer 1

您省略了jmp loop 和print: 之后的分号。

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你的 asm 也不能正常工作。将指向s 的指针移动到eax 中，然后用mov al,[eax] 覆盖它。所以下一次通过循环，eax 不再指向字符串。

当你解决这个问题时，你需要考虑这样一个事实，即每次通过循环都需要将 eax 更改为指向下一个字符，否则 mov al,[eax] 会继续读取相同的字符。

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由于您尚未接受答案（通过单击左侧的复选标记），因此还有时间再进行一次编辑。

通常我不“做别人的功课”，但已经有几天了。估计作业的截止日期已经过去了。在这种情况下，这里有一些解决方案，既适用于 OP 的教育，也适用于未来的 SO 用户：

1) 遵循作业的（有些奇怪的）限制：

asm volatile (
    ".intel_syntax noprefix;"
    "mov eax, %1;"
    "xor ebx,ebx;"
    "cmp byte ptr[eax], 0;"
    "jz print;"
    "loop:"
        "inc ebx;"
        "inc eax;"
        "cmp byte ptr[eax], 0;"
        "jnz loop;"
    "print:"
    "mov %0, ebx;"
    ".att_syntax prefix;"
    : "=r" (x)
    : "r" (s)
    : "eax", "ebx"
);

2) 违反一些赋值规则来制作稍微好一点的代码：

asm (
    "\n.intel_syntax noprefix\n\t"
    "mov eax, %1\n\t"
    "xor %0,%0\n\t"
    "cmp byte ptr[eax], 0\n\t"
    "jz print\n"
    "loop:\n\t"
        "inc %0\n\t"
        "inc eax\n\t"
        "cmp byte ptr[eax], 0\n\t"
        "jnz loop\n"
    "print:\n"
    ".att_syntax prefix"
    : "=r" (x)
    : "r" (s)
    : "eax", "cc", "memory"
);

这减少了 1 个寄存器（没有 ebx）并省略了（不必要的）volatile 限定符。它还添加了“cc”clobber 以指示代码修改了标志，并使用“memory”clobber 来确保在执行 asm 之前对s 的任何“待处理”写入都被刷新到内存中。它还使用格式 (\n\t)，因此使用 -S 构建的输出是可读的。

3) 使用更少寄存器的高级版本（没有eax），检查以确保s 不为NULL（返回-1），使用符号名称并假定-masm=intel 导致更易读的代码：

__asm__ (
    "test %[string], %[string]\n\t"
    "jz print\n"
    "loop:\n\t"
        "inc %[length]\n\t"
        "cmp byte ptr[%[string] + %[length]], 0\n\t"
        "jnz loop\n"
    "print:"
    : [length] "=r" (x)
    : [string] "r" (s), "[length]" (-1)
    : "cc", "memory"
);

摆脱（任意且未经过深思熟虑的）分配约束允许我们将其减少到 7 行（如果我们不检查 NULL，则为 5 行，如果我们不计算标签则为 3 [实际上不是说明]）。

还有一些方法可以进一步改进这一点（在标签上使用 %= 以避免可能出现的重复符号问题，使用本地标签 (.L)，甚至编写它以使其适用于两者 -masm=intel 和 -masm=att 等），但我敢说这三个中的任何一个都比原始问题中的代码更好。

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好吧，Kuba，在你接受答案之前，我不知道你还有什么需要。不过，它确实让我有机会包含 Peter 的版本。

4) 指针增量：

__asm__ (
    "cmp byte ptr[%[string]], 0\n\t"
    "jz .Lprint%=\n"
    ".Loop%=:\n\t"
    "inc %[length]\n\t"
    "cmp byte ptr[%[length]], 0\n\t"
    "jnz .Loop%=\n"
    ".Lprint%=:\n\t"    
    "sub %[length], %[string]"
    : [length] "=&r" (x)
    : [string] "r" (s), "[length]" (s)
    : "cc", "memory"
);

这不会执行 #3 中的“空指针”检查，但会执行 Peter 推荐的“指针增量”。它还避免了潜在的重复符号（使用 %=），并使用“本地”标签（以 .L 开头的标签）以避免将额外符号写入目标文件。

从“性能”的角度来看，这可能会稍微好一些（我没有计时）。然而，从“学校项目”的角度来看，#3 的清晰性似乎是一个更好的选择。从“如果出于某种奇怪的原因我不得不在 asm 中而不是仅仅使用标准的 c 函数来编写这个，我会在现实世界中写什么”的角度来看，我可能会看看用法，除非这对性能至关重要，我很想选择 #3 以方便将来的维护。