Android 下内联汇编开发指南：从基础语法到多架构适配全掌握

版权归作者所有，如有转发，请注明文章出处：https://cyrus-studio.github.io/blog/

内联汇编

Android 内联汇编非常适用于 ARM 架构的性能优化和底层操作，通常用于加密、解密、特定指令优化等领域。

1. 基础语法

内联汇编在 C/C++ 代码中通过 asm 或 asm 关键字进行声明，格式如下

asm ("汇编指令" : 输出操作数 : 输入操作数 : 破坏描述符);

详细说明：

• 汇编指令：这是我们想要执行的汇编代码，通常是 ARM 或 ARM64 指令。

• 输出操作数：指定汇编代码的输出结果如何映射到 C++ 变量。

• 输入操作数：指定传递给汇编代码的输入。

• 破坏描述符：用于告诉编译器哪些寄存器或内存位置将被汇编代码修改，以避免编译器优化引起的问题。

2. 占位符

占位符用于在汇编指令中插入 C++ 变量，格式为 %0、%1 等，对应输出和输入操作数的顺序。

例如

int x = 10, y = 20, result;
asm("add %0, %1, %2" : "=r"(result) : "r"(x), "r"(y));

上面的代码将 x 和 y 相加并将结果存入 result。

3. 输出操作数和输入操作数

=r 表示输出操作数是一个通用寄存器类型。

r 表示输入操作数是一个寄存器类型。

例如

int a = 5, b = 3, result;
asm("mul %0, %1, %2" : "=r"(result) : "r"(a), "r"(b));

这段代码在 ARM 架构中将 a 和 b 相乘，结果存入 result。

4. 破坏描述符

破坏描述符（clobber）用于告诉编译器哪些寄存器或内存位置将被汇编代码修改，以避免编译器优化引起的问题。

常用的描述符包括：

• “cc”：表示汇编代码将更改条件代码寄存器。

• “memory”：表示汇编代码可能更改内存内容。

例如

asm("mov %0, #0\n"
    "cmp %1, %2\n"
    "moveq %0, #1"
    : "=r"(result)
    : "r"(a), "r"(b)
    : "cc");

这里 cc 表示条件标志寄存器会被更改，编译器需要考虑这一点。

5. 使用 volatile

在汇编指令前添加 volatile 关键字，确保编译器不会优化或重新排序该段汇编代码。

例如

asm volatile ("nop"); // 表示这是一个空操作，编译器不会优化掉

6. 指针操作

内联汇编还可以使用指针操作对内存内容进行直接操作。例如

int value = 42;
int* ptr = &value;
asm("ldr %0, [%1]" : "=r"(value) : "r"(ptr) : "memory");

这里 ldr 从 ptr 指向的内存地址加载