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摘要:C#和匯編語言被廣泛地應用于計算機各類軟件的編程中,是兩種具有不同特征的編程語言。在計算機程序設計中,c#和匯編語言混合編程,通過發揮各自的優勢,實現兩種語言之間的轉化,可以提升軟件運行效率,實現兩種語言共通。主要對計算機程序設計中C#和匯編語言混合程序設計進行了研究,希望能夠為計算機程序設計提供一些幫助。
關鍵詞:計算機程序設計;C#語言;匯編語言;混合程序
在計算機程序設計中,C#和匯編語言對程序的有效性具有非常重要的作用,它們各自具有固有的特性和能最大限度發揮其特性的應用場景。其中C#語言對計算機程序設計的有效性具有重要的作用,是計算機程序設計中使用的重要通用語言,是一種基礎性計算機語言,能夠簡化編程過程。而匯編語言具有空間小、效率高的特征,是運用機器編制的語言程序。當前,計算機程序設計的開發和更新都需要在C#語言的基礎上完成。而匯編語言與機器語言一樣,屬于低級語言,在匯編語言使用階段中,為了發揮匯編語言的重要作用,一般情況下,程序設計人員都會使用4種不同的指令進行程序設計。而在編程過程中,為了提升軟件的開發效率,將兩種語言結合使用,其中借助C#語言編程能夠實現空間的高效利用。
1C#與混編語言
1.1C#語言程序設計
在C#語言程序設計中,為了提升程序的運算效率,常常采用歸納和演繹兩種數學思維,以簡化C#語言程序為結構,將編程人物轉換為數據結構。C#語言具有匯編語言的特點,技術人員通過指針的操作達到調用底層硬件的目的。在軟件編程階段種,C#語言是一種高級程序語言,對于提升設計質量具有顯著的作用,應用非常廣泛,尤其是在Linux軟件編程環節,C#語言對當前程序設計質量具有顯著的提升,技術人員非常重視該程序語言。在C#語言程序設計環節,為了充分發揮C#語言的優勢,技術人員應該增強控制參數與變量的問題,從而促進C#語言的長時間發展。C#語言是面向過程的語言,任務約束條件能夠轉化為數量關系,任務邏輯框圖的繪制是實操編程的前提,能夠達到復雜任務的編程實現,并且通過邏輯框圖,可以促使編程有序簡潔地實現,明確各程序間的邏輯。在目前的計算機程序設計中,由于C#語言能夠以簡易的方式,對低級存儲器進行編譯、處理而大受歡迎,其能夠產生少量的機器碼,(1)高級語言基本結構和語句低級方面,其能夠提升語言實用性;(2)使用、維護和調試方面,C#語言能夠實現代碼級別的跨平臺,具有顯著的便捷性;(3)結語語言方面,C#語言具有分隔代碼和數據的優勢;(4)C#語言具有利用使用指針的優勢,能夠提升計算機程序設計的便捷性。因此,計算機程序設計中,C#語言的使用廣泛,能夠為計算機程序設計的規范化和標準化提供保障。
1.2匯編語言程序設計
匯編語言是采用較為易讀的邏輯語句,根據二進制語言基礎來設計的機器語言,數據運算的實現可以直接調用內存地址。相對于高級語言來說,匯編語言可以最大程度地發揮機器硬件系統功能,接近機器所能識別的二進制語言,在編輯時,更容易發現程序和語句的錯誤,并且內存占用較小、編譯速度快、后期維護簡單。當前,在匯編語言程序設計環節,技術人員應不斷開辟內存區,重視數據的初始化,定義一些變量,并為了確保匯編語言程序設計能夠發揮自身作用,應充分調動設備的硬件資源,通過逐步健全當前程序設計,完成各項操作。在使用匯編指令中,技術人員可以使用“,”隔開,使用不同的表達式;在編程階段中,如果存在一條使用行數多、內容多的指令,續行需要用符號“/”,并且技術人員也可以使用“;”隔開多個指令,提升操作質量;注釋行的開頭可以用“;”來表示,但匯編編程階段不能再用“;”。
2C#與匯編語言混合程序設計方法
C#和匯編語言混合編程的具體方法主要由4種:(1)一般情況下,在混合編程過程中,可以將一個任務分成若干模塊,并且這些模塊的功能不同,是以函數或者子程序的形式存在,為了將多個目標文件連接在一起,應根據每個模塊的特點,選用合適的語言獨立編程,然后為了使其編譯形成目標文件,應該使用相應的語言編譯系統,建立一個完整的可執行文件;(2)在C#語言程序中,為了實現C#語言無法實現的硬件控制功能,可以直接內嵌匯編語句;(3)在C#語言程序中,應使用匯編程序中定義的變量和常量;(4)應直接用匯編語言語句來調用內部函數。
2.1C#語言調用匯編語言子程序
軟件編程環節、匯編語言指令較多,因此,在軟件設計環節中,為了便于C#語言主程序能夠發揮自身重要作用,技術人員應重視匯編語言與C#語言的混合使用,通過子程序的形式,有效調用匯編語言編程,從而實現提升軟件編程工作效率的目的。并且匯編語言的程序要按照要求來編寫,按照一定的順序進行,才能確保在C#語言程序中使用匯編語言。在對匯編語言的程序進行編寫中,為了形成初始化數據,一般都是先對函數名進行定義之后,才定義變量,最后是編寫程序的語句,并將匯編語言程序作為當前軟件設計的一個子程序。(1)在C#語言主程序中,為了將匯編子程序調用說明為外部函數,匯編語言子程序的函數主要采用“EXTERN”關鍵字來顯示,具體形式;EXTERN返回值類型過程名(參數說明)。并且,應采用下劃線長度不多于8個字符的格式來顯示程序中函數名字。(2)C#主程序和匯編程序在混合編程中供應一個堆棧段,將原有的標準參數順序倒置來設置匯編子程序參數順序。即原有順序中的第一個參數最后一個入棧且地址最低。經由AX和DX寄存器實現匯編子程序的返回值寄存,寄存返回值低16位用AX,寄存返回值高16位用DX。如圖1所示。(3)匯編程序段的命名以“-TEXT”的形式,并說明匯編指令;為了實現所設計軟件的順利編譯,身處同一編譯環境中的程序往往由多種編程語言數據的存儲方式,需要保證參數存儲方式的一致性。(4)為了使匯編指令在C#語言程序中有效顯示,應使用PUBLIC偽操作來定義匯編程序中的字符。同時,在RET語句之前,放置匯編子程序函數數值的返回指令。
2.2匯編語言調用C#語言子程序
軟件編程人員在編譯環節中,應對C#語言子程序的編譯工作加以重視,重視匯編語言優異性能。在匯編語言使用階段,為了提升軟件編程工作質量,技術人員應制定更為詳細的應對方案,將C#語言程序作為匯編程序的主程序。在程序設計階段,技術人員應通過外部函數的形式,借助C#語言程序子完成調用工作,但不改變匯編語言的格式。在匯編語言程序編譯階段中,為了提升當前軟件編程工作效率,技術人員應重視整體程序的一致性和C#程序的有效調用。如在匯編源程序編寫階段中,技術人員可以使用IMPORT偽操作,調用C#語言風格的字符串。在執行階段中,該操作可以定義字符串,告訴編譯器引用符號存在于其他源文件中,在該文本文件中不存在引用符號。在使用IMPORT偽操作時,技術人員應按照其IMPORTsymbol[,WEAK]的要求,按照格式要求指示編譯器。在程序執行階段,如果發現硬件程序中symbol沒有在源文件中找到,就不會導致錯誤信息出現。一般情況下,當匯編語言程序中需要采用較多的C#語言程序段時,為了實現兩類語言的混合編程,可以采取直接調用C#語言子程序的方法,在保留匯編語言直接讀取各種進制的數據基礎上,高效有序地進行編程工作。此種混合編程方式能夠確保不同編程語言的指令段順利編譯,在匯編語言的編譯環境中進行編寫,需要C#語言程序增添相應的格式規范。一方面,在匯編主程序中,為了將C#語言子程序的調用說明為外部函數,需要將“EXTERN”標識加注在C#語言子程序之前。另一方面,為了確保C#語言子程序的最后一位參與最先壓入當前任務的堆棧中,在設置C#語言程序的參數順序時,應倒置原有的標準參數順序;另外,為了提升程序運行效率,可以使用CALL語句來調用C#語言子程序。具體形式,如圖2所示。
2.3C#語言程序設計嵌入匯編語言程序
為了實現兩者之間的合理搭配,技術人員應將C#語言作為匯編語言的子程序模塊,通過不斷提升自身的能力,不斷改進現有軟件編程技術。在程序設計環節,為了強化當前軟件設計工作質量,技術人員應增強匯編子程序設計能力。將匯編代碼嵌入C#語言中時,技術人員可以在C#語言程序中采用添加代碼的形式,如#pragmaASM、;AssemblerCodeHere、#pragmaENDASM等。并且在后續窗口中,技術人員應選擇正確的編譯模式,選擇“Optionsfor…”。為了檢查該框的顏色變化,還應點擊右邊的“GenerateAssemblerSRCFile”和“AssembleSRCFile”,選擇正確的編譯模式,在該工程中添加相應的庫文件。在日常程序設計環節,為了完成整體軟件設計工作,技術人員應不斷改進當前程序設計,重視程序使用階段存在的不足,才能不斷調用匯編程序代碼設計。同時,為了調用當前硬件資源,技術人員應利用匯編語言的優勢,將C#語言程序嵌入到匯編語言程序中。
3C#與匯編語言連接的關鍵問題
C#與匯編語言混合編程需要注意以下幾個問題:
3.1參數傳遞
由于C#與匯編語言參數不同,一般情況在共同使用的過程中,需要運用堆棧的方法,對參數進行調節,才能傳遞參數。在匯編語言中,運用BP寄存地址,在程序調用之前,為了實現不同偏移量的整合操作,應在堆棧中放入C#語言的參數,并且為了實現在不同偏移量中依次存取堆棧中的數據,可以運用BP,將C#語言的參數放入到堆棧中。另外,在混合語言編程階段,由于兩種語言之間存在一定差異性,技術人員應高度重視參數傳遞問題,并且為了完成參數的傳遞,應充分利用合適的堆棧。在操作環節中,技術人員使用更為細致的參數調用工作,將BP基址作為現階段數據的存儲器,來存儲相關參數;為了確保C#語言與匯編語言能夠正常發揮自身作用,在程序設計階段,在對函數返回值的分析上,相關人員應逐步提升軟件設計工作質量,制定更為細致的軟件設計方案和應對措施。
3.2調用關系的確定
應實現說明和建立將要涉及到調用的過程或函數的調用和被調用關系。為了方便被外部模塊引用,應預先說明為外部類型,而在程序中,調用程序也需要說明將引用的外部模塊名稱。并且,還需要根據不同的存儲模式,確定相應的匯編語言格式、說明調用關系。C#程序大模式對應匯編程序的遠類型過程,C#程序小模式對應匯編程序的近類型過程,按照不同的儲存方式分析調用關系。
3.3匯編語言和C#語言模塊的結合
匯編模塊中,應遵守兼容的命名約定使用C#模塊一致的存儲模式、匯編模塊中的函數和變量命名等約定,只有這樣,才能確保C#和匯編語言模塊文件的正確連接。C#語言6種不同存儲模式,即微模式Tiny、小模式Small、中模式Medium、大模式Large、巨模式Huge、緊湊模式Compact等。其中小模式由一個數據段和一個代碼段,在同一段內存在微模式的程序、數據、堆棧。在匯編語言中,存儲模式用偽指令.Model***表示,在這6種模式中,***是其中的一種。如果在匯編語言中,C#采用了小模式是可以使用的,小模式的程序運行效率高,Model和Small偽指令的存儲模式是一致的,所有指針都是Near型指針。因此,一般情況下,混合編程都采用小模式。在對C#源程序編譯時,編譯系統會將劃線加在變量名、函數名前面。在被C#語言調用的匯編子程序中,要在所有標識符下加上下劃線,才能確保連接后的程序保持一致性。在C#語言中,一般情況下,在各函數外部放入說明匯編程序中的函數、變量可以用EXTERN偽命令。同時,在C#語言中,匯編語言的定義必須要用PUBLIC操作符來定義,并且在匯編語言中使用C#語言的函數和變量時,應在函數和變量名前面加上下劃線,用EXTERN對匯編程序開始部分的調用C#函數和變量進行說明。
4結語
C#與混編語言混編的特點顯著,在計算機程序設計中,具有非常重要的應用價值。因此,當前在計算機程序設計日常工作中,軟件設計人員在重視C#與混編語言程序設計相關規范應使用合適的工作方案,不斷增強軟件設計工作效率,才能促進兩者在實際應用中的專業化和效率化。
作者:胡爾西代姆·伊米提 單位:和田師范專科學校