用C语言内嵌汇编语言，编写5个实例

下面是五个使用C语言内嵌汇编语言的实例：

1. 求和函数

这个函数使用汇编语言实现了一个累加器，通过循环将数组中的元素相加，并在C代码中调用。

#include <stdio.h>

int sum(int arr[], int len) {
    int result;
    __asm__ (
        "movl $0, %%eax\n"
        "movl $0, %%ebx\n"
        "jmp check\n"
        "loop:\n"
        "addl (%%ecx,%%eax,4), %%ebx\n"
        "addl $1, %%eax\n"
        "check:\n"
        "cmpl %%edx, %%eax\n"
        "jne loop\n"
        "movl %%ebx, %0\n"
        : "=r" (result)
        : "c" (arr), "d" (len)
        : "%eax", "%ebx"
    );
    return result;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
    printf("The sum of the array is %d\n", sum(arr, len));
    return 0;
}

2. 字符串比较函数

这个函数使用汇编语言实现了一个字符串比较器，通过逐个比较两个字符串中的字符，并在C代码中调用。

#include <stdio.h>

int strcmp(char *s1, char *s2) {
    int result;
    __asm__ (
        "movl $0, %%eax\n"
        "loop:\n"
        "movb (%%ecx,%%eax), %%bl\n"
        "movb (%%edx,%%eax), %%bh\n"
        "cmpb %%bl, %%bh\n"
        "je check_eos\n"
        "jne done\n"
        "check_eos:\n"
        "cmpb $0, %%bl\n"
        "jne loop\n"
        "done:\n"
        "movl %%eax, %0\n"
        : "=r" (result)
        : "c" (s1), "d" (s2)
        : "%eax", "%ebx"
    );
    return result;
}

int main() {
    char str1[] = "hello";
    char str2[] = "world";
    printf("The result of strcmp is %d\n", strcmp(str1, str2));
    return 0;
}

3. 位运算函数

这个函数使用汇编语言实现了一个位运算函数，通过将两个整数进行逐位的与、或、异或或非运算，并在C代码中调用。

#include <stdio.h>

int bitwise(int a, int b, int op) {
    int result;
    __asm__ (
        "movl %1, %%eax\n"
        "movl %2, %%ebx\n"
        "movl $0, %%ecx\n"
        "loop:\n"
        "movl $1, %%edx\n"
        "shl %%cl, %%edx\n"
        "andl %%eax, %%edx\n"
        "andl %%ebx, %%edx\n"
        "orl %%eax, %%ebx\n"
        "xorl %%eax, %%ebx\n"
        "notl %%eax\n"
        "cmp %3, %%eax\n"
        "je done\n"
        "addl $1, %%ecx\n"
        "jmp loop\n"
        "done:\n"
        "movl %%ebx, %0\n"
        : "=r" (result)
        : "r" (a), "r" (b), "r" (op)
        : "%eax", "%ebx", "%ecx", "%edx"
    );
    return result;
}

int main() {
    int a = 0b1100;
    int b = 0b1010;
    printf("The result of bitwise operation is %d\n", bitwise(a, b, 3));
    return 0;
}

4. 随机数生成函数

这个函数使用汇编语言实现了一个随机数生成器，通过使用系统时钟作为种子，生成一个32位的随机数，并在C代码中调用。

#include <stdio.h>

unsigned int rand() {
    unsigned int result;
    __asm__ (
        "rdtsc\n"
        "movl %%eax, %%ebx\n"
        "shrl $16, %%eax\n"
        "xorl %%eax, %%ebx\n"
        "movl %%ebx, %0\n"
        : "=r" (result)
        :
        : "%eax", "%ebx"
    );
    return result;
}

int main() {
    printf("The random number is %u\n", rand());
    return 0;
}

5. 矩阵乘法函数

这个函数使用汇编语言实现了一个矩阵乘法函数，通过使用SSE指令集并行计算两个矩阵的乘积，并在C代码中调用。

#include <stdio.h>
#include <immintrin.h>

void matmul(float *a, float *b, float *c, int n) {
    __m128 row, col, dot;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j += 4) {
            dot = _mm_setzero_ps();
            for (int k = 0; k < n; k++) {
                row = _mm_load_ps(&a[i * n + k]);
                col = _mm_loadu_ps(&b[k * n + j]);
                dot = _mm_add_ps(dot, _mm_mul_ps(row, col));
            }
            _mm_storeu_ps(&c[i * n + j], dot);
        }
    }
}

void print_mat(float *mat, int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            printf("%f ", mat[i * n + j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

int main() {
    float a[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0};
    float b[] = {1.0, 0.0, 0.0, 2.0, 0.0, 1.0, 3.0, 0.0, 1.0};
    float c[9];
    matmul(a, b, c, 3);
    print_mat(c, 3);
    return 0;
}