汇编调用WriteConsole实现简化版printf

程序员文章站 2022-06-03 13:17:57

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汇编调用WriteConsole实现简化版printf

简介

我所编写的printf能够实现可见字符型转义输出以及回车换行的输出。也能够实现字符串、字符型、32位有符号数和16位有符号数的输出。后面的参数为可变参数，具体调用方法和C语言版的printf大致相同，所不同的是，我的printf后所有传的参数都是地址。
调用方法：
> invoke LFYPrintf , offset arg1 [, offset arg2] [,offset arg3,] […]
arg1为格式化匹配的字符串，后面的arg2，arg3表示arg1中用类似%s,%d表示的类型的打印参数。
例子：
数据定义：
arg1 byte ‘%s think Microcomputer principle and interface technology is too hard’,0
arg2 byte ‘Li Fangyi’,0
调用LFYPrintf:
invoke LFYPrintf, offset arg1, offset arg2
显示输出：
Li Fangyi think Microcomputer principle and interface technology is too hard
注：
%d、%hd、%c也是相同的调用方法。

原理

1.操作系统中有控制台写函数，该函数为：
Syntax C：
BOOL WINAPI WriteConsole(
In HANDLE hConsoleOutput,
In const VOID *lpBuffer,
In DWORD nNumberOfCharsToWrite,
Out_opt LPDWORD lpNumberOfCharsWritten,
Reserved LPVOID lpReserved
);
该函数的声明存放在kernel32.lib库中。
2.WriteConsole函数的解析
第一个参数是一个控制台句柄，该句柄通过如下函数获取：
Syntax C：
HANDLE WINAPI GetStdHandle(
In DWORD nStdHandle
);
第二个参数是向控制台写的一个字符串指针，WriteConsole函数只能向控制台写入字符串。
第三个参数是从lpBuffer起始写入多少个字符。
第四个参数是一个指针变量，用于WriteConsole返回究竟写入了多少字符
第五个参数是保留参数，给0即可
3.GetStdHandle函数解析
作用：获取控制台句柄
参数：用于描述是要获取输入句柄还是输出句柄，具体取值见下表
Value Meaning
STD_INPUT_HANDLE (DWORD) -10 The standard input device. Initially, this is the console input buffer, CONIN $. STD_OUTPUT_HANDLE (DWORD) -11 The standard output device. Initially, this is the active console screen buffer, CONOUT$ .
STD_ERROR_HANDLE (DWORD) -12 The standard error device. Initially, this is the active console screen buffer, CONOUT$.
返回值：该函数返回值存储在eax寄存器中。
4.简化版printf实现思路
通过调用系统API函数WriteConsole和GetStdHandle函数可以直接输出字符串，那么我就只需要将printf后不同类型的参数全部转化为字符串然后依次输出即可。
5.不同数据类型转为字符串的方法
char（byte）型：
char型占用一字节，相当于一个只有一个字符的字符串，那么我只需要调用WriteConsole函数，将输出长度设置为1即可。

short（sword）型：

short占用两字节，首先需要确定它的正负号，确定正负号可以使用cmp命令，然后通过查看sf（符号标志位来判断正负号）。可以先事先声明一个尽量大的字符数组，假设为该数组为outputbuffer，声明一个用于记录outputbuffer存储字符数量的变量，假设为outputNum。当使用cmp和零比较后即可得出该数字的正负号。如果是负号将‘-’存入outputbuffer，outputNum相应增加。
之后将该数字转化为正数，然后使用idiv命令进行除10运算。每次将余数压栈，并且设置一个变量记录压入的数量。当eax小于10时，结束压栈。将eax的低8位al和相应吧bl放入outputbuffer中。这样outputbuffer中就有了符号位（如果是负数的话）、最高位和次高位，然后依次将堆栈中的各位弹出放入outputbuffer中。这样short型就转化为字符串了。

int（sdword）型：

该类型的转化方法与short类似，所不同的是使用除法的寄存器为32位，要使用edx.eax而已。

byte数组型：
	该类型可直接调用WriteConsole输出。

6.转义实现
因考虑到%会被匹配到输出格式，所以添加了可打印字符和回车的转义字符输出。使用方法如下：
\ 输出：
\n 输出：换行符
% 输出：%

在具体实现中是匹配第一个\，如果匹配到\，则输出后续第一个字符。只有‘\n’。

流程图

汇编调用WriteConsole实现简化版printf

实现环境

MASM6.0

依赖

kerne32.lab

源代码

.686
.model flat,stdcall
option casemap:none
includelib kernel32.lib
ExitProcess proto, :DWORD
GetStdHandle proto, :DWORD
WriteConsoleA proto,:DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORD
WriteConsole equ <WriteConsoleA>
STD_OUTPUT_HANDLE = -11

.data
outhandle dword ?
outputbuffer byte 1024 dup(0)	;用于暂存格式化输出串
outputNum dword 0				;用于暂存格式化输出串的长度
outsize dword ?

zhx byte 'k'
lfy sword 1024
zhang sdword 100
printS byte 'riqi %s , renshu %d, 123,%hd, \n, %c \\ \% %d',0
fushu sdword -1999
dog byte 'dog dog dog',0
.code

LFYPrintf proto c printfStr:dword, argv:vararg

	main proc
	
	invoke LFYPrintf,offset printS, offset dog, offset zhang, offset lfy, offset zhx,offset fushu

	main endp

	LFYPrintf proc c printStr:dword,argv:vararg
		mov outputNum,0	;带输出字符串长度为零
		;获取输出句柄
		invoke GetStdHandle, STD_OUTPUT_HANDLE
		mov outhandle,eax
		
		mov esi,printStr	;将字符串保存在esi中

		mov al,ds:[esi]		;将第一个字符保存到al中
		mov ecx,0			;ecx作为printStr字符串的指针
		mov edx,0			;edx为argv参数的指针

		.while(al!=0)		;字符串结尾是0时退出
			
			.if(al =='%')

				pushad
				invoke WriteConsole,outhandle,addr outputbuffer,outputNum,addr outsize,0
				popad
				

				inc ecx
				mov al,ds:[esi+ecx]
				.if(al == 'c')		;如果是char
					pushad
					invoke WriteConsole,outhandle,argv[edx],1,addr outsize,0	;输出第一个参数
					popad
					add edx,4	;edx指向第下一个参数
				.elseif(al == 'h')	
					inc ecx	
					mov al,ds:[esi+ecx]
					.if(al == 'd')	;如果是short
						pushad
						mov outputNum,0
						mov ecx,0	;用于记录栈中压入了多少位

						push esi
						mov esi,argv[edx]
						mov ax,sword ptr ds:[esi]
						;mov ax,sword ptr argv[edx]	;因为第二个为%hd所以占16位,将其放入ax中
						pop esi
						cmp ax,0			;跟零比较判断ax正负
						jns	positive		;如果是正数，直接跳转
						
						push ebx
						mov ebx,outputNum
						mov outputbuffer[ebx],'-'	;如果是负数，将负号填入outputbuffer
						pop ebx
						add outputNum,1		;待输出长度增加
						neg ax				;将负数转化为正数好计算
						positive:

						muldiv:
						xor dx,dx	;dx.ax / bx = ax...bx
						mov bx,10	;将除数赋值为10
						idiv bx
						.if(ax>=10)
							push dx		;依次从低位到高位压栈
							inc ecx		;压入位数递增
							jmp muldiv
						.endif

						push ebx
						mov ebx,outputNum
						add ax,48
						mov outputbuffer[ebx],al	;将最高位放入
						pop ebx
						add outputNum,1
						push ebx
						mov ebx,outputNum
						add dx,48
						mov outputbuffer[ebx],dl	;将次高位放入
						pop ebx
						add outputNum,1

						ecxNotZero:
						.if(ecx >0)	;将其余压入栈中的位数放入
							pop ax
							push ebx
							mov ebx,outputNum
							add ax,48
							mov outputbuffer[ebx],al	
							pop ebx
							add outputNum,1
							dec ecx
							jmp ecxNotZero
						.endif
						
						pushad
						invoke WriteConsole,outhandle,addr outputbuffer,outputNum,addr outsize,0	;将short输出
						popad
						popad

						inc ecx
						add edx,4	;edx指向下一个参数
					.endif
				.elseif(al == 'd')	;如果是int
					pushad
					
					mov outputNum,0
					push esi
						mov esi,argv[edx]
						mov eax,sdword ptr ds:[esi]
						;mov ax,sword ptr argv[edx]	;因为第二个为%hd所以占16位,将其放入ax中
					pop esi
					mov ecx,0	;用于记录栈中压入了多少位
					cmp eax,0
					jns positive2
					push ebx
					mov ebx,outputNum
					mov outputbuffer[ebx],'-'	;如果是负数，将负号填入outputbuffer
					pop ebx
					add outputNum,1		;待输出长度增加
					neg eax
					positive2:

					muldiv2:
					xor edx,edx
					mov ebx,10
					idiv ebx
					.if(eax >= 10)
						push edx
						inc ecx
						jmp muldiv2
					.endif

					push ebx
					mov ebx,outputNum
					add eax,48
					mov outputbuffer[ebx],al	;将最高位放入
					add outputNum,1
					inc ebx
					add edx,48
					mov outputbuffer[ebx],dl	;将次高位放入
					add outputNum,1
					pop ebx

					ecxNotZero2:
					.if(ecx >0)	;将其余压入栈中的位数放入
						pop eax
						push ebx
						mov ebx,outputNum
						add eax,48
						mov outputbuffer[ebx],al	
						pop ebx
						add outputNum,1
						dec ecx
						jmp ecxNotZero2
					.endif

					pushad
					invoke WriteConsole,outhandle,addr outputbuffer,outputNum,addr outsize,0	;将short输出
					popad
					popad

					add edx,4
					inc ecx
				.elseif(al == 's')
					pushad
					mov esi,argv[edx]
					mov ecx,0	;统计字符串有多少自服务
					flag1:
					mov al,ds:[esi+ecx]
					.if(al != 0)
						inc ecx
						jmp flag1
					.endif
					invoke WriteConsole,outhandle,argv[edx],ecx,addr outsize,0	;输出第一个参数
					popad
					add edx,4	;edx指向第下一个参数
				.endif

				mov outputNum,0
				jmp willend		;如果匹配到%那么跳转
			.elseif(al == '\')
				pushad
				invoke WriteConsole,outhandle,addr outputbuffer,outputNum,addr outsize,0
				popad
				inc ecx
				pushad

				mov outputNum,0

				
				mov al,ds:[esi+ecx]
				.if(al=='n')
					mov ebx,0
					mov outputbuffer[ebx],10
					inc outputNum
					pushad
					invoke WriteConsole,outhandle,addr outputbuffer,outputNum,addr outsize,0	
					popad
				.elseif(al !='n')
					mov ebx,0
					mov outputbuffer[ebx],al
					inc outputNum
					pushad
					invoke WriteConsole,outhandle,addr outputbuffer,outputNum,addr outsize,0	
					popad
				.endif
				popad
				mov outputNum,0
				jmp willend
			.endif
			
			push ebx
			mov ebx,outputNum
			mov outputbuffer[ebx],al
			pop ebx
			inc outputNum
			willend:
			inc ecx
			mov al,ds:[esi+ecx]
		.endw
	ret
	LFYPrintf endp
end main

汇编调用WriteConsole实现简化版printf

汇编调用WriteConsole实现简化版printf

简介

原理

流程图

实现环境

依赖

源代码

汇编调用WriteConsole实现简化版printf

AX寄存器中存放着16位二进制数。试编写一个汇编语言程序，将这4位十六进制数分别转换为相应的ASCⅡ码，并依次存放到PLUS数组的4个字节中去，要求用调用子程序的方法实现