不同計算機語言混合編程的連接方法探討

齊晶薇

（哈爾濱遠東理工學院，黑龍江 哈爾濱 150025）

現階段廣泛采用的計算機軟件開發語言，如C語言，由于其具備較高的編程效率，在各個行業軟件研究開發中得到了廣泛應用.作為一種低級語言，匯編語言與高級語言相比，又具有無可比擬的運行速度優勢.在這兩種計算機語言進行混編時，如何使兩者實現有效連接，就成為計算機編程人員需要著力探究的問題.

1 不同計算機語言混合編程的可行性

在現階段計算機軟件研究開發中，在同一個應用系統中采取兩種或多種不同類型的計算機編碼語言，已經成為可能，并獲得了實踐的認可.作為計算機語言而言，即便一種語言具備再強的功能，但總有該項語言的弱點和不足，呈現出局限性和先進性并存的特征.

例如，數據庫語言，與C語言、Fortran等計算機高級語言形式相比，其在數據管理方面性能突出，但在計算能力及運行速度等層面又遠遠不及后兩者.計算機匯編語言，作為一種低級語言，又具備了較快的運行速度，在存儲空間占用上，小于C語言等高級語言，更為重要的一點是，匯編語言具備對計算機硬件進行訪問控制的能力[1].因此，不同的計算機語言各有其優劣，將不同計算機語言進行混合編程，則可以吸取各種語言的優勢及特長，為計算機編程用戶提供更具針對性的編程需求.例如，在計算機編程中，將大部分程序采用高級語言的形式進行編寫，在計算機程序的一些重點部分，需要多次運行的部位，其對運行速度和效率具有較高的要求時，或者需要對計算機硬件進行直接訪問時，此時就可采用匯編語言進行編程.如此一來，可以發揮出各自語言的優點，既達到了多種計算機語言綜合運用的目的，又能使計算機編程效率提升，縮短研發周期.

2 不同計算機語言混合編程連接方法要注意并解決的基本問題

不同計算機語言混合編程在進行連接時，應考慮并解決的基本問題有以下幾方面：

2.1 存儲器分配

計算機高級語言在經過編譯之后，往往會產生格式為OBJ的文件，與之相應地，計算機匯編語言在經過編譯之后，同樣會產生OBJ格式的文件，借助連接程序，通過將兩者加以連接，從而構成了具備執行條件的EXE文件，在EXE文件形成后，連接程序就已將其裝入計算機內存系統中，等待執行.從這一流程可以看到，在存儲器分配環節，主要是由連接程序加以掌控的，因此，用戶可以忽略這一環節.

但涉及到Basic語言時，因為其承擔解釋程序的任務，因此，情況就要稍顯復雜，此時應從計算機存儲器中找到匯編語言的存放位置，再將相關信息加以傳送，使Basic語言能夠有效接收.

2.2 參數傳遞

匯編語言和計算機高級語言之間呈現出一種彼此依存的關系，一般而言，可將匯編語言視為計算機高級語言所具備的外部過程，在對匯編語言進行調用時，由計算機高級語言采取函數方式或過程方式進行[2].而匯編語言和計算機高級語言這兩種程序在進行參數傳遞時，常采用堆棧的方式進行，具體而言，就是調用程序首先將參數在堆棧中進行依次壓入，當調用程序被啟用，此時堆棧中被壓入的參數再依次彈出，轉變為操作數，以備使用.

因此，要使參數有效傳遞，需要對計算機不同語言所具有的生成方式、堆棧結構及其參數入棧方式加以明確.Pascal、Fortran、Basic等高級語言在參數入棧的順序上和參數表中參數的順序相一致，也就是采用自左至右的方式，C語言在參數入棧順序上則采取自右至左的相反順序.

3 以Pascal語言、C語言與匯編語言混合編程為例，探究其連接方法

3.1 Pascal語言與匯編語言連接方法和程序

Pascal語言作為一種計算機高級語言，可將匯編語言看做是其外部過程，匯編語言在寫法上與外部調用過程相同，在進行匯編語言程序編寫時，首先要有公共程序名稱，即public procedure name.在對程序段進行定義編寫時，要采用public組合型加以說明解釋，程序運行結束后，在返回上采用ret指令，又因為參數傳遞時采用的是堆棧方式，因此，在程序返回處理時，通常要使返回指令帶有常數，這樣即可越過參數區.

除了調用匯編語言過程之外，Pascal語言還要對過程的定義加以解決.在對調用過程進行定義時，可以使用語句＄include:’name’，在這一語句中，文件名為 name，以 name作為Pascal語言調用函數或過程名，此時對程序進行編譯時，include語句如碰到編譯程序，編譯程序就能夠對Pascal語言文件加以編譯處理.

在對匯編語言進行調用時，Pascal程序可以根據參數順序依次將變量壓入堆棧，在堆棧中變量以字作為單位，并將段地址及偏移地址加以保存，Pascal程序中的參數獲取借助BP寄存器得以實現.

3.2 C語言與匯編語言連接方法和程序

3.2.1 C語言程序中匯編碼集成方法

與Pascal語言與匯編語言間的關系相同，C語言與匯編語言連接時，匯編程序也是以外部過程的形式存在，然后借助函數及過程，C語言達到對匯編語言程序進行調用的目的.一般而言，在混合編程過程中，C語言與匯編語言的混編方法有以下兩種：

3.2.1.1 將匯編程序從C語言中直接加以調用

如混編過程中需要多次使用匯編代碼時，較常采用此方法.該方法的實現過程主要分為以下幾步：將匯編子程序進行編寫，使其具備特定功能；采用C函數的形式，將匯編子程序從C程序中加以調用.在這一過程中，尤其應注意以下幾個要點：①采用C函數形式對匯編子程序進行調用時，需要對函數加以顯式說明，主要通過將“Extern”作為C程序中的關鍵字這一方式實現；②存儲模式如不同，則匯編語言在格式上也要加以區別，例如，小模式下的C程序，需要采用近過程進行匯編，相應地，大模式下的C程序，就應采用遠過程進行匯編；③在參數獲取中，由于遠過程匯編方式下，其返回地址需要占用四個字節，而在借助BP寄存器進行參數壓入時，這一過程又需要占用二個字節，因此，遠過程匯編方式下，要從BP+6對應的單元來獲取首個參數.在近過程匯編方式下，從BP+4對應的單元獲取首個參數；④BP寄存器在匯編程序中的保護問題.在子過程變量的存放上，Turbo C對DI及SI存放方式不加阻攔，而當兩個或兩個以上的變量存入BP寄存器中時，BP寄存器會將多出的變量部分轉移到堆棧中加以存儲.這一匯編過程可以用以下程序加以說明：

⑤返回值問題.C數據在返回位置上，每個數據類型都占有一個標準，通常具有極小模式、小模式、中模式（AX）及緊湊模式、大模式、巨模式（DX:AX），以AX為返回值位置的數據類型有char;enum;unsigned char;short int，這些數據類型的返回數據要在RET指令前加以放置.采用遠過程定義匯編子程序，在過程名上要借助PUBLIC偽指令，將其作公共類型定義.下面用實例加以說明：

為更為全面地對此連接方法加以說明，可再列舉一個實例.例如，在計算機中將兩個整型數據鍵入，并將整型數據之間的差加以顯示.數據的鍵入及顯示部分采用C語言編寫，而數據之差采用匯編語言編寫.此實例的程序編寫如下所示：

3.2.1.2 內聯匯編

內聯匯編的方法指的是在C語言程序中直接插入匯編語言的代碼，因此，也被稱為嵌入式匯編方法，C語言編譯器基本都支持此方法.內聯匯編的連接方式主要是借助“asm”這一C語言中的關鍵字加以實現，將匯編語言的代碼直接放置在asm之后，此時再通過C語言編譯程序實現匯編指令的傳送及匯編步驟.內聯匯編具有簡單直接等特點，無須考慮參數傳遞及外鏈命名等方面，但涉及到對不同的目標平臺加以編譯時，內聯匯編的方法就不具備可移植性.下面列舉相關實例：

結合這一實例，在內聯匯編中，要注意以下幾個要點：①匯編語言的代碼應將C語言變量進行初始化后再加以使用，在匯編類型上要用ptr加以指示；②C語言以分號結束語句，匯編語言結束語句采用換行時，此時嵌入C語言程序中的匯編指令可以不用分號（；）結束；③采用C語言中的return指令進行返回，而不是按照asm中的ret指令；④C程序中不能嵌入偽指令，如DW,DB等；⑤宏指令及宏操作符也不能嵌入C程序，如ENDM,IRP,MACRO,%,,&等.

3.2.2 C語言程序和匯編子程序間的連接

集成環境下，如對由C語言及匯編語言混編而成的程序加以編譯及連接，首先要采用MASM.EXE這一宏匯編方式對匯編語言加以編譯，得到OBJ格式文件.在生成OBJ文件后，將其嵌入C語言程序中，經連接后，即可得到EXE文件.在C語言程序中嵌入OBJ文件的步驟為：于Turbo C中編輯格式為*.Prj的工程文件，以文件名列表，作為文件內容，如mymasm.obj等；選擇project name這一位于project中的選項，然后采用（*）格式鍵入工程文件的名稱，即可實現C語言程序與匯編子程序間的連接[5].

結語

不同計算機語言混合編程能夠實現語言間的調用，借助參數傳遞，一方面充分利用了匯編語言的優勢，另一方面又為諸如C程序等計算機高級語言性能的發揮提供了空間，在社會各行業的計算機軟件研發中，多語言混合編程已顯示出其重要價值.本文主要對Pascal語言、C語言與匯編語言的連接方法進行了闡述，希望為計算機語言接口技術的深入研究提供借鑒參考.

〔1〕周謐.C/C++與FORTRAN混合編程技術及其應用研究[J].科技創新與應用,2015(13):76.

〔2〕張喆,鄭賓.基于N I TestStand的多語言混合編程技術研究[J].電子測試,2012(11):78-83.

〔3〕孟祥娜.匯編語言與C語言混合編程方法探討[J].電腦編程技巧與維護,2014(22):26-27.

〔4〕王茹.ARM匯編語言與C／C＋＋語言混合編程實現方法[J].電大理工,2012(2):27-29.

〔5〕金微.匯編語言與C語言混合編程的接口技術[J].無線互聯科技,2013(9):109+111.