为啥在 MASM 汇编中使用 FPU x87 指令集执行操作时得到无意义的数字？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥在 MASM 汇编中使用 FPU x87 指令集执行操作时得到无意义的数字？

【英文标题】：Why am I getting nonsensical numbers when performing operations with the FPU x87 instruction set in MASM Assembly?为什么在 MASM 汇编中使用 FPU x87 指令集执行操作时得到无意义的数字？

【发布时间】：2019-08-09 20:40:27

【问题描述】：

我最近开始学习汇编，现在正在学习 FPU x86 架构和 FPU 堆栈。我有两个简单的函数用于在摄氏和华氏之间进行转换，反之亦然。

我研究了各种不同的指令，尝试了 FPU 指令的变体，包括自动执行 POP 操作的指令，并尝试通过调试器了解我所看到的内容。至今无果。

.386
.model flat, c

.const
  r8_ftoc real8 0.5555555556 ;5/9
  r8_ctof real8 1.8 ;9/5
  i4_32 dword 32
.code
  fahrentocel PROC
    push ebp
    mov ebp, esp
    fld[r8_ftoc]
    fld real8 ptr [ebp+8] ; load f 
    fild[i4_32] ; load 32    
    fsubp
    fmulp
    pop ebp
    ret
  fahrentocel ENDP

  celtofahren PROC
    push ebp
    mov ebp, esp
    fild real8 ptr [ebp+8] ; load c
    fmul[r8_ctof]
    fiadd[i4_32]
    pop ebp
    ret
  celtofahren endp
END

C 代码：

extern "C" double fahrentocel(double temp);
extern "C" double celtofahren(double temp);

int main()

    double celsius = 30.0;
    double fahrenheit = 212.0;
    double output = fahrentocel(fahrenheit);
    printf("%lf", output);

我输入的华氏到摄氏度是212.0，所以摄氏度输出是100，我从摄氏度到华氏度的转换是30.0，所以华氏度的结果应该是86。

但是，对于这两个函数中的每一个，我分别得到 562950 和 858993459。我没有收到任何错误代码，因此该函数似乎毫无例外地执行，这告诉我这可能是我编写代码的方式存在逻辑错误。

【问题讨论】：

我没有看到任何输出函数。您的输出表明您得到SDWORDs 作为输出，但您应该得到DOUBLEs。你确定你的输出函数显示DOUBLEs？

你没有展示任何实际使用这些函数的代码，所以我们只能假设参数的类型是什么。 fahrentocel 函数的参数是double，但celtofahren 的参数似乎是一个整数，因为它加载了fild。这是故意的吗？

请发布生成完整、可编译、可运行程序所需的所有其余代码，即minimal reproducible example。

我已经添加了 C 代码，对此我深表歉意。谢谢你通知我！

@fuz %f 是 double，%Lf 是 long double，%lf 是编译器供应商想要的任何东西。

【参考方案1】：

这里有几个问题。根据使用它们的 C 代码中的函数声明，即：

extern "C" double fahrentocel(double temp);
extern "C" double celtofahren(double temp);

这两个函数都采用double 参数并返回double 结果。当涉及到接口时，这很好，但您对celtofahren 的实现另有说明：

fild real8 ptr [ebp+8] ; load c

在这里，您将函数的参数作为整数加载到 FPU 堆栈中，即使您自己指示 C 编译器该函数采用双精度数。因此，C 编译器发出将 double 推送到常规堆栈的代码，但由于 fild 指令，您的程序集将其作为常规整数读取。请注意fahrentocel 正确加载了参数。

其次，您将错误的格式参数传递给printf，对于double 值，它应该是f - d 用于整数。因此，

printf("%d", output);

应该变成

printf("%f", output);

【讨论】：

嘿丹尼尔，我已经设法通过将它打印为整数来修复它，我只是传入整数，所以将它加载为 int 似乎不是问题，但我想如果我用十进制值传递温度，那将是一个问题，谢谢你指出来。以后我会记住您的回答以避免出现问题。十分感谢你的帮助！抱歉，如果这看起来像一个简单的错误，我的 C 非常生锈。