Linux中在字符串中查找指定字符的第一次出现位置的汇编实现

在字符串中查找指定字符的第一次出现位置strchr

static inline char * strchr(const char * s, int c)
{
int d0;
register char * __res;
__asm__ __volatile__(
        "movb %%al,%%ah\n"
        "1:\tlodsb\n\t"
        "cmpb %%ah,%%al\n\t"
        "je 2f\n\t"
        "testb %%al,%%al\n\t"
        "jne 1b\n\t"
        "movl $1,%1\n"
        "2:\tmovl %1,%0\n\t"
        "decl %0"
        :"=a" (__res), "=&S" (d0) : "1" (s),"0" (c));
return __res;
}

1. 函数功能概述

这是一个用内联汇编实现的 strchr 函数，用于在字符串中查找指定字符的第一次出现位置

2. 代码分段详解

2.1. 第一段：函数声明和变量定义

static inline char *strchr(const char *s, int c)
{
    int d0;
    register char *__res;

• static inline 表示这是内联函数，调用时直接展开而不是函数调用
• const char *s 是输入字符串指针
• int c 是要查找的字符
• int d0 用于存储临时值（在汇编中作为占位符）
• register char *__res 声明寄存器变量，用于存储结果指针

2.2. 第二段：内联汇编开始和初始设置

    __asm__ __volatile__(
        "movb %%al,%%ah\n\t"

• __asm__ __volatile__ 开始内联汇编块，volatile 表示禁止编译器优化
• movb %%al,%%ah 将字符 c（在 al 寄存器中）复制到 ah 寄存器中备份
  • %%al 对应参数 c（通过约束条件 "0" 传入）
  • 备份是因为 lodsb 指令会修改 al 寄存器

2.2. 第三段：字符串扫描循环

        "1:\tlodsb\n\t"
        "cmpb %%ah,%%al\n\t"
        "je 2f\n\t"
        "testb %%al,%%al\n\t"
        "jne 1b\n\t"

• 1:\tlodsb 标签1：加载字符串字节到 al，同时递增 esi 指针
• cmpb %%ah,%%al 比较当前字符（al）与目标字符（ah）
• je 2f 如果相等，跳转到标签2
• testb %%al,%%al 测试当前字符是否为0（字符串结束）
• jne 1b 如果不是0，跳转回标签1（向后跳转），继续循环

2.3. 第四段：处理查找失败情况

        "movl $1,%1\n\t"

• movl $1,%1 将1移动到操作数1（d0 变量）
• 这行代码只在查找失败（到达字符串末尾未找到字符）时执行

2.4. 第五段：处理查找成功情况

        "2:\tmovl %1,%0\n\t"
        "decl %0"

• 2:\tmovl %1,%0 标签2：将操作数1（d0 或 esi）的值复制到操作数0（__res）
• decl %0 递减结果指针（因为 lodsb 在比较后自动递增了指针）

2.5. 第六段：汇编约束条件

        : "=a" (__res), "=&S" (d0)
        : "1" (s), "0" (c));

输出操作数：

• "=a" (__res)：__res 变量绑定到 eax 寄存器（= 表示只写）
• "=&S" (d0)：d0 变量绑定到 esi 寄存器（& 表示早期破坏）

输入操作数：

• "1" (s)：输入字符串 s 使用与操作数1相同的约束（即 esi 寄存器）
• "0" (c)：输入字符 c 使用与操作数0相同的约束（即 eax 寄存器）

2.6. 第七段：函数返回

    return __res;
}

• 返回查找到的字符指针，如果未找到则返回 NULL

3. 函数工作流程图

相等 不相等 是0,字符串结束 不是0 开始strchr 备份字符c到ah lodsb加载字符到al 比较al和ah 跳转到成功处理 测试al是否为0 设置d0=1查找失败 继续循环 返回NULL 调整指针位置 返回找到的指针

4. 寄存器使用说明

寄存器	用途
eax (al/ah)	al 存储当前字符，ah 存储目标字符
esi	字符串扫描指针
__res	结果指针（通过 eax 返回）

5. 汇编指令详解

• lodsb：从 [esi] 加载字节到 al，同时 esi 自动加1
• cmpb：比较两个字节
• testb：测试字节值（常用于检测是否为0）
• je/jne：条件跳转（相等/不相等）
• movb/movl：移动字节/双字
• decl：递减

6. 函数功能总结

主要功能 ：在字符串 s 中查找字符 c 的第一次出现位置

返回值：

• 成功：指向找到字符的指针
• 失败：NULL 指针

特点：

• 使用内联汇编实现，效率高
• 直接操作寄存器，避免函数调用开销
• 使用 lodsb 指令高效遍历字符串
• 正确处理字符串终止符检测

这个实现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敏感的场景中使用。