39 ：C语言与汇编语言混合编程

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已于 2024-09-29 18:30:26 修改

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分类专栏： # 汇编语言 # 组成原理/操作系统/Hook技术文章标签：汇编语言

于 2023-10-29 22:31:49 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42136255/article/details/134104968

组成原理/操作系统/Hook技术同时被 2 个专栏收录

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博客围绕C语言函数调用和汇编语言编程展开。介绍了C语言函数调用过程，包括寄存器压栈、函数调用与返回过程等，还提及gcc编译器栈帧布局。同时阐述用汇编语言编写Linux应用程序的注意事项，如版本问题，以及汇编和C混合编程的要点。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

编译过程

编译小知识

C语言中函数是如何进行调用的？

寄存器压栈过程

调用函数 func 会将函数的返回地址压入到栈中。此时，esp栈指针寄存器会往下移动。

当程序执行 ret 的时候，程序恢复到原来调用 call的位置。在汇编代码层面，call 做的事情和 ret做的事情，正好相反。

C语言函数调用过程

函数调用过程

函数返回过程

C语言中的调用约定

gcc编译器使用的栈帧布局

ebp是函数调用以及函数返回的核心寄存器

用汇编语言编写Linux应用程序


global _start

[section .data]  ; 数据段
    vstr  db  "D.T.Software",0X0A  ; 0X0A 是换行符

[section .text]  ; 代码段
_start:           ;程序标签起点
    mov edx,13    ;字符串长度
    mov ecx,vstr  ;哪些字符串
    mov ebx,1     ;指定功能号，该功能号对应 sys_write
    mov eax,4     ; sys_write,用于将制定长度的字符串输出到标准输出设备
    int 0x80      ; 触发软中断，执行 sys_write 系统调用
    
    mov ebx,0     ;将返回值 0 存储到 `ebx` 寄存器中，表示程序正常退出
    mov eax,1     ; sys_exit，1号系统调用,该系统调用是 `sys_exit`，用于结束程序
    int 0x80      ; 触发软中断,执行 `sys_exit` 系统调用，程序结束。

编译链接，运行如下所示：

delphi@delphi-vm:~$ nasm -f elf entry.asm -o entry.o
delphi@delphi-vm:~$ ld -s entry.o -o app.out
delphi@delphi-vm:~$ ./app.out 
D.T.Software
delphi@delphi-vm:~$

注意Linux版本

在ubuntu22.04系统上，用上述的命令会报以下错误。

nasm -f elf entry.asm -o entry.o
ld -s entry.o -m elf_x86_64 -o app.out
ld: i386 architecture of input file `entry.o' is incompatible with i386:x86-64 output

原因是：

由于 `entry.asm` 生成的目标文件 `entry.o` 的架构与链接器 `ld` 的目标架构不匹配导致的。具体来说，`entry.o` 是 i386 架构，而链接器使用的目标架构是 x86-64。因此，链接器无法正确地将 `entry.o` 与其他目标文件一起链接成可执行文件。

修改成如下这样就可以了。

nasm -f elf entry.asm -o entry.o
ld -s entry.o -m elf_x86_64 -o app.out
ld: i386 architecture of input file `entry.o' is incompatible with i386:x86-64 output
ld -s entry.o -m elf_i386 -o app.out
./app.out 
D.T.SoftWare

交互关键字

global : 从汇编语言中导出符号(变量或函数)
extern : 使用外部文件中定义的符号(变量或函数)

实例分析：

接着来看下一个demo:

entry.asm


global _start
global vstr
global vlen
global print

extern c_func;

[section .data]
    vstr  db  "D.T.Software",0X0A
    vlen  dd  $ - vstr

[section .text]
_start:
    mov ebp,0
    
    call c_func
    
    call exit
    
print:
    push ebp
    mov ebp,esp
    
    mov edx,[ebp + 12] ; 拿到第二个参数
    mov ecx,[ebp + 8]  ; 拿到第一个参数
    mov ebx,1
    mov eax,4
    int 0x80
    
    
    pop ebp
    ret
    
exit:
    mov ebx,0
    mov eax,1
    int 0x80

main.c



extern void print(char*,int len);
extern char vstr[];
extern int vlen;

int c_func()
{
    print(vstr,vlen);
    return 0;
}

编译，链接，运行：

delphi@delphi-vm:~$ nasm -f elf entry.asm -o entry.o
delphi@delphi-vm:~$ gcc -c main.c -o main.o
delphi@delphi-vm:~$ ld -s entry.o main.o -o app.out 
delphi@delphi-vm:~$ ./app.out 
D.T.Software
delphi@delphi-vm:~$

接下来，将 main.c 改成如下的程序：



extern void print(char*,int len);
extern char vstr[];
extern int vlen;

int c_func()
{
    char* delphi = "Delphi\n";
    
    //print(vstr,vlen);
    
    print(delphi,7);
    
    return 0;
}

现在只需要编译 c文件，然后链接，运行就行：

delphi@delphi-vm:~$ gcc -c main.c -o main.o
delphi@delphi-vm:~$ ld -s entry.o main.o -o app.out 
delphi@delphi-vm:~$ ./app.out 
Delphi
delphi@delphi-vm:~$

汇编和C混合编程注意事项

相同的目标文件格式(如：elf格式)
相同的函数调用约定(如：cdecl调用约定)
相同的活动记录(栈帧)结构(如：ebp基准)

小结

思考

可以把 main.c 文件中的 c_func 函数名字，改为 main函数名吗？

当然不行，编译可以编译通过，但是会链接出错。

delphi@delphi-vm:~$ nasm -f elf entry.asm -o entry.o
delphi@delphi-vm:~$ gcc -c main.c -o main.o
delphi@delphi-vm:~$ ld -s entry.o main.o -o app.out
entry.o: In function `_start':
entry.asm:(.text+0x6): undefined reference to `c_func'