将C++代码转换为ARM汇编代码可以显著提高特定计算密集型任务的性能。虽然将整个应用程序重写为汇编代码通常不切实际，但策略性地将汇编代码整合到性能关键部分可以带来可观的加速效果。本指南探讨了实现此目标的各种技术，重点关注实用性和最佳实践。
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使用GCC生成ARM汇编代码
GNU编译器集合（GCC）提供了强大的交叉编译功能。要从C++源代码生成ARM汇编代码，请使用-S标志以及相应的ARM交叉编译器。优化级别会显著影响生成的汇编代码；更高的级别（例如，-O2、-O3）通常会导致更复杂但可能更快的代码。
arm-linux-gnueabi-gcc -S -O2 myprogram.cpp -o myprogram.s
请记住用适合您目标架构的正确交叉编译器替换arm-linux-gnueabi-gcc（例如，对于64位ARM，您可能使用aarch64-linux-gnu-gcc）。输出文件myprogram.s将包含等效的ARM汇编指令。
使用外部汇编函数
对于更复杂的汇编例程，编写单独的汇编文件（通常扩展名为.s）通常更清晰。这允许更好的组织和可重用性。这是一个用汇编实现的模运算函数示例：
// C++代码 (main.cpp)
#include <iostream>
extern "C" int mod_asm(int a, int b);
int main() {
int result = mod_asm(10, 3);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
// 汇编代码 (mod_asm.s)
.global mod_asm
mod_asm:
udiv r0, r0, r1 @ 将a (r0)除以b (r1)
mls r0, r1, r0, r0 @ 将r1和商(r0)相乘，从a (r0)中减去 - 这给出余数
bx lr @ 返回
编译和链接将涉及单独的步骤：
arm-linux-gnueabi-gcc -c mod_asm.s -o mod_asm.o
arm-linux-gnueabi-gcc main.cpp mod_asm.o -o myprogram
使用armclang生成ARM汇编代码
ARM编译器的armclang提供了GCC的替代方案。它的用法类似，使用-S标志生成汇编代码：
armclang -S -O2 myprogram.cpp -o myprogram.s
armclang通常会生成与GCC不同的汇编代码，有时优化效果也不同。可能需要进行实验才能确定哪个编译器能为您的特定需求提供更好的结果。
内联汇编（谨慎使用）
内联汇编使用编译器特定的关键字（例如，GCC/Clang中的__asm），允许直接在C++代码中嵌入简短的汇编代码片段。但是，这种方法的可移植性要低得多，并且更容易出错。它通常最好保留用于非常小的、高度优化的部分，在这些部分中可移植性不是主要问题。语法取决于编译器，需要仔细查阅编译器的文档。
C++到ARM汇编转换的最佳实践
将C++转换为ARM汇编时，请考虑以下最佳实践：
- 首先分析：在优化之前，确定性能瓶颈。不要猜测哪些部分速度慢；使用分析工具。
- 从小处着手：从一小段关键代码开始。增量更改更容易管理和调试。
- 彻底测试：严格的测试对于确保正确性和性能提升至关重要。
- 可维护性：优先考虑汇编代码的可读性和可维护性。大量使用注释。
- 了解架构：扎实掌握ARM架构（寄存器、指令集、内存模型）对于有效的汇编编程至关重要。