不同计算机语言混合编程的连接方法探讨

齐晶薇

（哈尔滨远东理工学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

现阶段广泛采用的计算机软件开发语言，如C语言，由于其具备较高的编程效率，在各个行业软件研究开发中得到了广泛应用.作为一种低级语言，汇编语言与高级语言相比，又具有无可比拟的运行速度优势.在这两种计算机语言进行混编时，如何使两者实现有效连接，就成为计算机编程人员需要着力探究的问题.

1 不同计算机语言混合编程的可行性

在现阶段计算机软件研究开发中，在同一个应用系统中采取两种或多种不同类型的计算机编码语言，已经成为可能，并获得了实践的认可.作为计算机语言而言，即便一种语言具备再强的功能，但总有该项语言的弱点和不足，呈现出局限性和先进性并存的特征.

例如，数据库语言，与C语言、Fortran等计算机高级语言形式相比，其在数据管理方面性能突出，但在计算能力及运行速度等层面又远远不及后两者.计算机汇编语言，作为一种低级语言，又具备了较快的运行速度，在存储空间占用上，小于C语言等高级语言，更为重要的一点是，汇编语言具备对计算机硬件进行访问控制的能力[1].因此，不同的计算机语言各有其优劣，将不同计算机语言进行混合编程，则可以吸取各种语言的优势及特长，为计算机编程用户提供更具针对性的编程需求.例如，在计算机编程中，将大部分程序采用高级语言的形式进行编写，在计算机程序的一些重点部分，需要多次运行的部位，其对运行速度和效率具有较高的要求时，或者需要对计算机硬件进行直接访问时，此时就可采用汇编语言进行编程.如此一来，可以发挥出各自语言的优点，既达到了多种计算机语言综合运用的目的，又能使计算机编程效率提升，缩短研发周期.

2 不同计算机语言混合编程连接方法要注意并解决的基本问题

不同计算机语言混合编程在进行连接时，应考虑并解决的基本问题有以下几方面：

2.1 存储器分配

计算机高级语言在经过编译之后，往往会产生格式为OBJ的文件，与之相应地，计算机汇编语言在经过编译之后，同样会产生OBJ格式的文件，借助连接程序，通过将两者加以连接，从而构成了具备执行条件的EXE文件，在EXE文件形成后，连接程序就已将其装入计算机内存系统中，等待执行.从这一流程可以看到，在存储器分配环节，主要是由连接程序加以掌控的，因此，用户可以忽略这一环节.

但涉及到Basic语言时，因为其承担解释程序的任务，因此，情况就要稍显复杂，此时应从计算机存储器中找到汇编语言的存放位置，再将相关信息加以传送，使Basic语言能够有效接收.

2.2 参数传递

汇编语言和计算机高级语言之间呈现出一种彼此依存的关系，一般而言，可将汇编语言视为计算机高级语言所具备的外部过程，在对汇编语言进行调用时，由计算机高级语言采取函数方式或过程方式进行[2].而汇编语言和计算机高级语言这两种程序在进行参数传递时，常采用堆栈的方式进行，具体而言，就是调用程序首先将参数在堆栈中进行依次压入，当调用程序被启用，此时堆栈中被压入的参数再依次弹出，转变为操作数，以备使用.

因此，要使参数有效传递，需要对计算机不同语言所具有的生成方式、堆栈结构及其参数入栈方式加以明确.Pascal、Fortran、Basic等高级语言在参数入栈的顺序上和参数表中参数的顺序相一致，也就是采用自左至右的方式，C语言在参数入栈顺序上则采取自右至左的相反顺序.

3 以Pascal语言、C语言与汇编语言混合编程为例，探究其连接方法

3.1 Pascal语言与汇编语言连接方法和程序

Pascal语言作为一种计算机高级语言，可将汇编语言看做是其外部过程，汇编语言在写法上与外部调用过程相同，在进行汇编语言程序编写时，首先要有公共程序名称，即public procedure name.在对程序段进行定义编写时，要采用public组合型加以说明解释，程序运行结束后，在返回上采用ret指令，又因为参数传递时采用的是堆栈方式，因此，在程序返回处理时，通常要使返回指令带有常数，这样即可越过参数区.

除了调用汇编语言过程之外，Pascal语言还要对过程的定义加以解决.在对调用过程进行定义时，可以使用语句＄include:’name’，在这一语句中，文件名为 name，以 name作为Pascal语言调用函数或过程名，此时对程序进行编译时，include语句如碰到编译程序，编译程序就能够对Pascal语言文件加以编译处理.

在对汇编语言进行调用时，Pascal程序可以根据参数顺序依次将变量压入堆栈，在堆栈中变量以字作为单位，并将段地址及偏移地址加以保存，Pascal程序中的参数获取借助BP寄存器得以实现.

3.2 C语言与汇编语言连接方法和程序

3.2.1 C语言程序中汇编码集成方法

与Pascal语言与汇编语言间的关系相同，C语言与汇编语言连接时，汇编程序也是以外部过程的形式存在，然后借助函数及过程，C语言达到对汇编语言程序进行调用的目的.一般而言，在混合编程过程中，C语言与汇编语言的混编方法有以下两种：

3.2.1.1 将汇编程序从C语言中直接加以调用

如混编过程中需要多次使用汇编代码时，较常采用此方法.该方法的实现过程主要分为以下几步：将汇编子程序进行编写，使其具备特定功能；采用C函数的形式，将汇编子程序从C程序中加以调用.在这一过程中，尤其应注意以下几个要点：①采用C函数形式对汇编子程序进行调用时，需要对函数加以显式说明，主要通过将“Extern”作为C程序中的关键字这一方式实现；②存储模式如不同，则汇编语言在格式上也要加以区别，例如，小模式下的C程序，需要采用近过程进行汇编，相应地，大模式下的C程序，就应采用远过程进行汇编；③在参数获取中，由于远过程汇编方式下，其返回地址需要占用四个字节，而在借助BP寄存器进行参数压入时，这一过程又需要占用二个字节，因此，远过程汇编方式下，要从BP+6对应的单元来获取首个参数.在近过程汇编方式下，从BP+4对应的单元获取首个参数；④BP寄存器在汇编程序中的保护问题.在子过程变量的存放上，Turbo C对DI及SI存放方式不加阻拦，而当两个或两个以上的变量存入BP寄存器中时，BP寄存器会将多出的变量部分转移到堆栈中加以存储.这一汇编过程可以用以下程序加以说明：

⑤返回值问题.C数据在返回位置上，每个数据类型都占有一个标准，通常具有极小模式、小模式、中模式（AX）及紧凑模式、大模式、巨模式（DX:AX），以AX为返回值位置的数据类型有char;enum;unsigned char;short int，这些数据类型的返回数据要在RET指令前加以放置.采用远过程定义汇编子程序，在过程名上要借助PUBLIC伪指令，将其作公共类型定义.下面用实例加以说明：

为更为全面地对此连接方法加以说明，可再列举一个实例.例如，在计算机中将两个整型数据键入，并将整型数据之间的差加以显示.数据的键入及显示部分采用C语言编写，而数据之差采用汇编语言编写.此实例的程序编写如下所示：

3.2.1.2 内联汇编

内联汇编的方法指的是在C语言程序中直接插入汇编语言的代码，因此，也被称为嵌入式汇编方法，C语言编译器基本都支持此方法.内联汇编的连接方式主要是借助“asm”这一C语言中的关键字加以实现，将汇编语言的代码直接放置在asm之后，此时再通过C语言编译程序实现汇编指令的传送及汇编步骤.内联汇编具有简单直接等特点，无须考虑参数传递及外链命名等方面，但涉及到对不同的目标平台加以编译时，内联汇编的方法就不具备可移植性.下面列举相关实例：

结合这一实例，在内联汇编中，要注意以下几个要点：①汇编语言的代码应将C语言变量进行初始化后再加以使用，在汇编类型上要用ptr加以指示；②C语言以分号结束语句，汇编语言结束语句采用换行时，此时嵌入C语言程序中的汇编指令可以不用分号（；）结束；③采用C语言中的return指令进行返回，而不是按照asm中的ret指令；④C程序中不能嵌入伪指令，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语言程序和汇编子程序间的连接

集成环境下，如对由C语言及汇编语言混编而成的程序加以编译及连接，首先要采用MASM.EXE这一宏汇编方式对汇编语言加以编译，得到OBJ格式文件.在生成OBJ文件后，将其嵌入C语言程序中，经连接后，即可得到EXE文件.在C语言程序中嵌入OBJ文件的步骤为：于Turbo C中编辑格式为*.Prj的工程文件，以文件名列表，作为文件内容，如mymasm.obj等；选择project name这一位于project中的选项，然后采用（*）格式键入工程文件的名称，即可实现C语言程序与汇编子程序间的连接[5].

结语

不同计算机语言混合编程能够实现语言间的调用，借助参数传递，一方面充分利用了汇编语言的优势，另一方面又为诸如C程序等计算机高级语言性能的发挥提供了空间，在社会各行业的计算机软件研发中，多语言混合编程已显示出其重要价值.本文主要对Pascal语言、C语言与汇编语言的连接方法进行了阐述，希望为计算机语言接口技术的深入研究提供借鉴参考.

〔1〕周谧.C/C++与FORTRAN混合编程技术及其应用研究[J].科技创新与应用,2015(13):76.

〔2〕张喆,郑宾.基于N I TestStand的多语言混合编程技术研究[J].电子测试,2012(11):78-83.

〔3〕孟祥娜.汇编语言与C语言混合编程方法探讨[J].电脑编程技巧与维护,2014(22):26-27.

〔4〕王茹.ARM汇编语言与C／C＋＋语言混合编程实现方法[J].电大理工,2012(2):27-29.

〔5〕金微.汇编语言与C语言混合编程的接口技术[J].无线互联科技,2013(9):109+111.