在汇编中重新创建 strlen 和 strcmp：分步指南

在汇编中编写低级函数可能看起来令人畏惧，但这是加深您对事物底层工作原理的理解的绝佳方法。在本博客中，我们将用汇编语言重新创建两个流行的 C 标准库函数 strlen 和 strcmp，并学习如何从 C 程序中调用它们。

本指南适合初学者，所以如果您是汇编编程新手，请不要担心。让我们深入了解一下！ ？

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目录

1. 汇编和 C 集成简介
2. strlen 和 strcmp 是什么？
3. 设置您的环境
4. 在汇编中编写 strlen
5. 在汇编中编写strcmp
6. 将汇编与 C 集成
7. 编译并运行程序
8. 预期输出
9. 结论
10. 在 Twitter 上联系

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1.汇编和 C 集成简介

汇编语言的运行级别非常低，接近机器代码。当与 C 等高级语言结合使用时，您将获得两全其美的效果：

• 高水平的可读性。
• 低级控制和优化。

在本指南中，我们将在汇编中编写两个函数 - my_strlen 和 my_strcmp - 并从 C 调用它们来演示这种集成。

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2. strlen 和 strcmp 是什么？

• strlen：此函数计算以 null 结尾的字符串（以 结尾的字符串）的长度。
• strcmp：该函数逐个字符地比较两个字符串。它返回：
  • 如果字符串相同则为 0。
  • 如果第一个字符串较小，则为负值。
  • 如果第一个字符串更大，则为正值。

我们将在装配中复制他们的行为。

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3.设置您的环境

所需工具：

1. NASM（Netwide Assembler）：汇编汇编代码。
2. GCC（GNU 编译器集合）：编译和链接 C 和汇编代码。

安装工具（Linux）：

运行以下命令：

sudo apt update
sudo apt install nasm gcc

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4.在汇编中编写strlen

strlen的逻辑：

1. 从初始化为 0 的计数器开始。
2. 读取字符串的每个字符，直到找到空终止符 ( )。
3. 返回计数器作为长度。

my_strlen 的汇编代码：

sudo apt update
sudo apt install nasm gcc

• 使用的寄存器：
  • RDI：指向输入字符串。
  • RAX：存储字符串长度（输出）。

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5.在汇编中编写strcmp

strcmp 的逻辑：

1. 比较两个字符串的字符。
2. 当字符不同或到达空终止符 ( ) 时停止。
3. 返回：
   • 如果字符串相等则为 0。
   • ASCII 值的差异（如果它们不同）。

my_strcmp 的汇编代码：

section .text
global my_strlen

my_strlen:
    xor rax, rax           ; Set RAX (length) to 0
.next_char:
    cmp byte [rdi + rax], 0 ; Compare current byte with 0
    je .done               ; If 0, jump to done
    inc rax                ; Increment RAX
    jmp .next_char         ; Repeat
.done:
    ret                    ; Return length in RAX

• 使用的寄存器：
  • RDI 和 RSI：指向输入字符串的指针。
  • RAX：存储结果（输出）。

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6.将汇编与 C 集成

让我们编写一个调用这些汇编函数的 C 程序。

C 代码：

section .text
global my_strcmp

my_strcmp:
    xor rax, rax           ; Set RAX (result) to 0
.next_char:
    mov al, [rdi]          ; Load byte from first string
    cmp al, [rsi]          ; Compare with second string
    jne .diff              ; If not equal, jump to diff
    test al, al            ; Check if we’ve hit <pre class="brush:php;toolbar:false">#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

// Declare the assembly functions
extern size_t my_strlen(const char *str);
extern int my_strcmp(const char *s1, const char *s2);

int main() {
    // Test my_strlen
    const char *msg = "Hello, Assembly!";
    size_t len = my_strlen(msg);
    printf("Length of '%s': %zu\n", msg, len);

    // Test my_strcmp
    const char *str1 = "Hello";
    const char *str2 = "Hello";
    const char *str3 = "World";

    int result1 = my_strcmp(str1, str2);
    int result2 = my_strcmp(str1, str3);

    printf("Comparing '%s' and '%s': %d\n", str1, str2, result1);
    printf("Comparing '%s' and '%s': %d\n", str1, str3, result2);

    return 0;
}

je .done ; If

   nasm -f elf64 functions.asm -o functions.o
   gcc main.c functions.o -o main
   ./main

, strings are equal inc rdi ; Advance pointers inc rsi jmp .next_char ; Repeat .diff: sub rax, [rsi] ; Return difference .done: ret

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7.编译并运行程序

1. 将汇编代码保存到functions.asm。
2. 将 C 代码保存到 main.c。
3. 编译并链接它们：

Length of 'Hello, Assembly!': 17
Comparing 'Hello' and 'Hello': 0
Comparing 'Hello' and 'World': -15

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8.预期输出

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9.结论

通过在汇编中编写 strlen 和 strcmp，您可以更好地理解：

• 低级内存操作。
• 如何在机器级别处理字符串。
• 将汇编与 C 集成以利用两种语言的优势。

您希望看到在汇编中重新创建哪些其他 C 标准库函数？请在下面的评论中告诉我！

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10。在 Twitter 上联系

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以上是在汇编中重新创建 strlen 和 strcmp：分步指南的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！