1.16 微软ABI注释

微软ABI是一个程序中各个模块之间的契约，用于确保模块（特别是使用不同程序设计语言编写的模块）之间的兼容性^[10]。在本书中，C++程序将调用汇编语言代码，汇编模块将调用C++代码，因此汇编语言代码必须遵守微软ABI的契约。

即使编写独立的汇编语言代码，也仍然会调用C++代码，因为将（毫无疑问地）调用Windows应用程序编程接口（application programming interface，API）。Windows API函数都是使用C++编写的，所以对Windows的调用必须遵循Windows ABI的契约。

由于遵循微软ABI的契约非常重要，因此本书每一章（如果适用的话）的最后都包括一小节，重点讨论本章介绍的或者大量使用的微软ABI组件。本节介绍微软ABI中的几个概念：变量大小、寄存器的用途和栈对齐。

1.16.1 变量大小

尽管在汇编语言中处理不同的数据类型完全取决于汇编语言程序员（以及对使用在该数据上的机器指令的选择），但在C++和汇编语言程序之间保持数据大小（以字节为单位）的一致性是至关重要的。表1-6列出了几种常见的C++数据类型和对应的汇编语言类型（类型中蕴含数据大小信息）。

尽管MASM提供有符号类型声明（sbyte、sword、sdword和sqword），但汇编语言指令不区分无符号类型变体和有符号类型变体。可以使用无符号指令序列处理有符号整数（sdword），也可以使用有符号指令序列处理无符号整数（dword）。在汇编语言源文件中，这些不同的伪指令主要发挥文档辅助功能，用以帮助描述程序员的意图^[11]。

程序清单1-9是一个简单的程序，用于验证这些C++数据类型的大小。

注意：%2zd格式字符串显示size_t类型值（sizeof运算符返回size_t类型的值）。这样可以避免MSVC编译器产生警告信息（如果仅使用%2d，则会生成警告信息）。大多数编译器可以使用%2d。

程序清单1-9 输出常见C++数据类型的大小

程序清单1-9的build命令和输出结果如下所示：

1.16.2 寄存器的用途

汇编语言过程（包括汇编语言主函数）中寄存器的用途（register usage）也受某些微软ABI规则的约束。在一个过程中，微软ABI对寄存器的用途有如下说明^[12]。

●调用函数的代码可以通过寄存器RCX、RDX、R8和R9，将前四个（整数）参数分别传递给函数（过程）。程序可以通过寄存器XMM0、XMM1、XMM2和XMM3传递前四个浮点参数。

●寄存器RAX、RCX、RDX、R8、R9、R10和R11是易失性（volatile）寄存器，这意味着函数（过程）不需要在函数（过程）调用中保存寄存器的值。

●寄存器XMM0/YMM0到XMM5/YMM5也是易失性寄存器。函数（过程）不需要在调用过程中保存这些寄存器的值。

●寄存器RBX、RBP、RDI、RSI、RSP、R12、R13、R14和R15是非易失性（nonvolatile）寄存器。过程（函数）必须在调用过程中保存这些寄存器的值。如果一个过程修改了其中一个寄存器的值，则该过程必须在第一次修改之前保存寄存器的值，并在从函数（过程）返回之前从保存的位置恢复寄存器的值。

●寄存器XMM6到XMM15是非易失性寄存器。函数必须在调用其他函数（过程）期间保存这些寄存器的值（即当过程返回时，这些寄存器必须包含在进入该过程时所具有的相同值）。

●使用x86-64浮点协处理器指令的程序，必须在过程调用中保存浮点控制字的值。此类程序还应清除浮点栈的内容。

●任何使用x86-64方向标志位的过程（函数），必须在从过程（函数）中返回时清除该标志位。

微软C++期望函数返回值出现在以下两个位置。整数（和其他非标量）结果返回到RAX寄存器（最多64位）。如果返回值类型小于64位，则RAX寄存器的高位未定义。例如，如果函数返回短整型（16位）结果，则RAX寄存器中的第16位至第63位可能包含垃圾数据。微软的ABI规定，浮点（和向量）函数返回结果必须返回到XMM0寄存器。

1.16.3 栈对齐

在本章的源代码程序清单中，包含一些“魔法”指令，这些“魔法”指令基本上是从RSP寄存器中加或者减一个值。这些指令与栈对齐有关（这是微软ABI契约的要求）。本章（以及随后的几章）在代码中提供了这些指令，但没有做进一步解释。有关这些指令用途的更多详细信息，请参见第5章。