Linux中比较两个字符串的前count个字符的汇编实现
比较两个字符串的前 count 个字符strncmp
static inline int strncmp(const char * cs,const char * ct,size_t count)
{
register int __res;
int d0, d1, d2;
__asm__ __volatile__("1:\tdecl %3\n\t""js 2f\n\t""lodsb\n\t""scasb\n\t""jne 3f\n\t""testb %%al,%%al\n\t""jne 1b\n""2:\txorl %%eax,%%eax\n\t""jmp 4f\n""3:\tsbbl %%eax,%%eax\n\t""orb $1,%%al\n""4:":"=a" (__res), "=&S" (d0), "=&D" (d1), "=&c" (d2):"1" (cs),"2" (ct),"3" (count));
return __res;
}
1. 函数功能概述
这是一个用内联汇编实现的 strncmp 函数，用于比较两个字符串的前 count 个字符
2. 代码分段详解
2.1. 第一段：函数声明和变量定义
static inline int strncmp(const char * cs,const char * ct,size_t count)
{register int __res;int d0, d1, d2;
static inline表示内联函数，调用时直接展开const char * cs第一个字符串指针const char * ct第二个字符串指针size_t count要比较的最大字符数register int __res寄存器变量存储比较结果d0, d1, d2临时变量用于汇编约束
2.2. 第二段：内联汇编开始和循环控制
__asm__ __volatile__("1:\tdecl %3\n\t""js 2f\n\t"
__asm__ __volatile__开始内联汇编块1:\tdecl %3标签1：递减计数器count（操作数3）js 2f如果结果为负（符号位为1），跳转到标签2（count减到-1表示比较完成）
2.3. 第三段：字符加载和比较
"lodsb\n\t""scasb\n\t"
lodsb从[esi]加载字节到al，同时esi加1（加载cs的字符）scasb比较al与[edi]的字节，同时edi加1（比较ct的字符）
2.4. 第四段：字符比较结果判断
"jne 3f\n\t""testb %%al,%%al\n\t""jne 1b\n"
jne 3f如果字符不相等，跳转到标签3testb %%al,%%al测试当前字符是否为0（字符串结束符）jne 1b如果不是0，跳转回标签1继续循环
2.5. 第五段：字符串相等的情况
"2:\txorl %%eax,%%eax\n\t""jmp 4f\n"
2:\txorl %%eax,%%eax标签2：将eax清零（返回0，表示字符串相等）jmp 4f跳转到标签4（函数结束）
2.6. 第六段：字符串不相等的情况
"3:\tsbbl %%eax,%%eax\n\t""orb $1,%%al\n""4:"
3:\tsbbl %%eax,%%eax标签3：带借位减法，eax = eax - eax - CF- 如果
cs的字符 <ct的字符，CF=1，结果为 -1 (0xFFFFFFFF) - 如果
cs的字符 >ct的字符，CF=0，结果为 0
- 如果
orb $1,%%al将al的最低位置1- 如果原来是 -1 (0xFF)，置1后还是 -1 (0xFF)
- 如果原来是 0，置1后变成 1
4:标签4：函数结束标签
2.7. 第七段：汇编约束条件
:"=a" (__res), "=&S" (d0), "=&D" (d1), "=&c" (d2):"1" (cs),"2" (ct),"3" (count));
输出操作数：
"=a" (__res)：__res绑定到eax寄存器（结果值）"=&S" (d0)：d0绑定到esi寄存器（& 表示早期破坏）"=&D" (d1)：d1绑定到edi寄存器"=&c" (d2)：d2绑定到ecx寄存器
输入操作数：
"1" (cs)：cs使用与操作数1相同的约束（esi）"2" (ct)：ct使用与操作数2相同的约束（edi）"3" (count)：count使用与操作数3相同的约束（ecx）
2.8. 第八段：函数返回
return __res;
}
- 返回比较结果
3. 函数工作流程图
寄存器使用说明
| 寄存器 | 用途 |
|---|---|
eax | 存储当前字符和最终结果 |
esi | 源字符串 cs 指针 |
edi | 目标字符串 ct 指针 |
ecx | 计数器 count |
4. 汇编指令详解
decl：递减操作数js：符号标志为1时跳转（结果为负）lodsb：从[esi]加载字节到al，esi++scasb：比较al与[edi]，设置标志位，edi++jne：不相等时跳转testb：测试字节值xorl：异或操作（用于清零）sbbl：带借位减法orb：或操作（用于置位）
5. 返回值说明
| 返回值 | 含义 |
|---|---|
| 0 | 两个字符串在比较范围内完全相同 |
| -1 | cs 字符串小于 ct 字符串 |
| 1 | cs 字符串大于 ct 字符串 |
6.比较逻辑
- 逐字符比较：每次比较一个字符对
- 三种终止条件：
- 达到
count限制（所有字符都相等） - 遇到不相等的字符
- 遇到字符串结束符
\0
- 达到
- 结果计算：
- 完全相等：返回 0
- 不相等：根据字符的ASCII值差返回 -1 或 1
7. 函数功能总结
主要功能：比较两个字符串的前 count 个字符。
特点：
- 使用内联汇编实现，效率极高
- 正确处理字符串结束符和比较长度限制
- 使用标准的字符串比较返回值约定
- 利用 x86 字符串操作指令优化性能
这个实现充分展示了如何用汇编语言高效实现字符串操作，特别适合在内核等性能关键的场景中使用