why

当你的项目的主要语言是C/C++的时候，你需要进行极致的优化或者想实现的代码需要高度的硬件定制性时，就需要使用到内连汇编。

how

我们通过使用asm关键字，语法如下：

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asm ( assembler template
    : output operands                   (optional)
    : input operands                    (optional)
    : clobbered registers list          (optional)
    );

assembler template:：汇编语言，比如”movl %%eax, %%ebx” ，这句话的意思是将eax寄存器的值拷贝到ebx寄存器中。

output operands:：为assembler template中的汇编代码提供输出参数(指定assembler template中汇编代码输出到C/C++的哪个变量)，并且指定这个变量存在哪个寄存器中，比如”=a”(b)，表示将结果写到b这个变量中（当然需要先声明变量b），该变量存储在eax寄存器。=表示该操作数是只写的，之前的数据被抛弃。注意，如果你在assembler template中对eax寄存器赋值，那么也就修改了b变量的值。举个例子：

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int a = 5;
    asm ("movl $6,%0; movl $9,%%eax;"
        :"=a"(a)
        :
        :);

最后，a的值为9，而不是6。

input operands：为assembler template中的汇编代码提供输入参数(指定assembler template中汇编代码需要使用到C/C++的哪个变量)，并且指定该变量存储在哪个寄存器中，比如”a”(a)，表示将a变量的值存储在eax寄存器。此时在assembler template中访问eax寄存器，也就是访问a变量

clobbered registers list：告诉gcc，asm里的汇编代码会使用到这些寄存器，所以gcc不能使用这里面的寄存器。当然在input或者output列出的寄存器不需要在这里重复列出，如果asm里的汇编代码会以不可预知的方式修改内存，那么还需要将”m”加到clobbered registers list。

看完了语法之后，下面以例子开始说明：

先举一个简单的例子，即将变量a的值赋值给b:

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#include<iostream>
 
using namespace std;
int main() {
	int b,a=10;
asm("movl %1, %%eax; movl %%eax, %0;"
     :"=r"(b)        /* output */
     :"r"(a)         /* input */
     :         /* clobbered register */
     );
cout << "a := " << a << endl;
    cout << "b := " << b << endl;
    return 0;
}

其中0%表示参数b，%1表示参数a，如果是output operands中有多个参数，那么%index就会顺延，比如如果output operands是:”=r”(b),”=r”(c) 而input operands是”r(a), r(b)”，那么%0表示b，%1表示c，%2表示a，%3表示b。

写下一个例子之前，我们先了解一下cmpxchgl指令，根据文档解释，cmpxchgl有两个参数，分别是source_operand和dest。cmpxchgl会比较eax寄存器和dest中的值，如果相等，就将source_operand的值赋给dest，否则，就把dest的值赋值给eax寄存器。还有一个需要注意的是，如果在assembler template中加了lock，那么dest就必须存储在memory中。下面我们以例子说明：

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void testCmpxchg(int compareValue,int exchangeValue,int dest){
    int result = 0;
     __asm__ __volatile__("lock;\n"
                          "cmpxchg %1, %3;\n"
                 :"=a"(result)
                 :"r"(exchangeValue),"a"(compareValue),"m"(dest)
                 :"memory","cc");
    std::cout<<"result ="<<result<<"compareValue="<<compareValue<<"exchangeValue="<<exchangeValue<<"dest="<<dest<<std::endl;
}

输入参数是4,5,4，则输出4,4,5,5。输入参数是4,5,5，输出5,4,5,5。