ヘッダーオンリーのC++20ライブラリで、コンパイル時のx86/x86-64命令エンコーディングを提供します。
このプロジェクトはBoost Software License 1.0とMIT Licenseのデュアルライセンスです。どちらかのライセンスを選択できます。
#include "static_asm.hpp"
using namespace static_asm::x86::registers;
using namespace static_asm::x86::instructions;
// コンパイル時にマシンコードを構築
constexpr auto code = core::assemble(
mov(rax, 0x12345678), // mov rax, imm32
add(rax, rcx), // add rax, rcx
xor_(r8, r8), // xor r8, r8
call(rax), // call rax
ret() // ret
);
// code は std::array<uint8_t, N> - 完全にconstexpr!
// レジスタ間
add(rax, rbx); // 48 01 D8
sub(ecx, edx); // 29 D1
and_(r8, r9); // 4D 21 C8
or_(rsi, rdi); // 48 09 FE
xor_(eax, eax); // 31 C0 (レジスタをゼロにする一般的なイディオム)
cmp(rax, rcx); // 48 39 C8
// 即値とレジスタ
add(rax, 0x10); // 48 83 C0 10 (符号拡張されたimm8)
add(rax, 0x10000); // 48 05 00 00 01 00 (imm32)
sub(ecx, 100); // 83 E9 64
and_(rdx, 0xFF); // 48 83 E2 FF
// メモリオペランド付き
add(eax, dword_ptr(rbx)); // 03 03
add(rax, qword_ptr(rcx + 0x10)); // 48 03 41 10
sub(dword_ptr(rsp + 0x20), eax); // 29 44 24 20
// レジスタ間
mov(rax, rbx); // 48 89 D8
mov(eax, ecx); // 89 C8
mov(r8, r9); // 4D 89 C8
// 即値をレジスタへ
mov(rax, 0x12345678); // 48 C7 C0 78 56 34 12
mov(eax, 0xDEADBEEF); // B8 EF BE AD DE
// メモリ操作
mov(rax, qword_ptr(rbx)); // 48 8B 03
mov(eax, dword_ptr(rcx + 0x10)); // 8B 41 10
mov(qword_ptr(rsp + 0x8), rax); // 48 89 44 24 08
mov(dword_ptr(rbp - 0x20), 0x100); // C7 45 E0 00 01 00 00
// ゼロ/符号拡張
movzx(eax, bl); // 0F B6 C3 (バイトをdwordにゼロ拡張)
movzx(rax, bx); // 48 0F B7 C3 (ワードをqwordにゼロ拡張)
movsx(eax, cl); // 0F BE C1 (バイトをdwordに符号拡張)
movsx(rax, dx); // 48 0F BF C2 (ワードをqwordに符号拡張)
movsxd(rax, ecx); // 48 63 C1 (dwordをqwordに符号拡張)
// 実効アドレスのロード
lea(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s4)); // 48 8D 04 8B
lea(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s8 + 0x10)); // 48 8D 44 CB 10
// 交換
xchg(rax, rbx); // 48 87 D8
// [ベース + インデックス * スケール]
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s1)); // 8B 04 0B
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s2)); // 8B 04 4B
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s4)); // 8B 04 8B
mov(eax, dword_ptr(rbx + rcx * s8)); // 8B 04 CB
// [ベース + インデックス * スケール + 変位]
mov(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s4 + 0x10)); // 48 8B 44 8B 10
mov(rax, qword_ptr(r12 + r13 * s8 + 0x1000)); // 4B 8B 84 EC 00 10 00 00
// SIBアドレスへのストア
mov(dword_ptr(rax + rdx * s4), ecx); // 89 0C 90
mov(qword_ptr(rbx + rsi * s8 + 0x20), rax); // 48 89 44 F3 20
// LEAとSIB（アドレス計算に便利）
lea(rax, qword_ptr(rbx + rcx * s4)); // 48 8D 04 8B
lea(rax, qword_ptr(rdi + rsi * s8 + 0x100)); // 48 8D 84 F7 00 01 00 00
// 1によるシフト
shl(eax, 1); // D1 E0
shr(rax, 1); // 48 D1 E8
sar(ecx, 1); // D1 F9
// 即値によるシフト
shl(eax, 4); // C1 E0 04
shr(rax, 8); // 48 C1 E8 08
sar(rdx, 16); // 48 C1 FA 10
// CLレジスタによるシフト
shl(eax, cl); // D3 E0
shr(rax, cl); // 48 D3 E8
// ローテート
rol(eax, 1); // D1 C0
ror(rax, 8); // 48 C1 C8 08
rcl(ecx, cl); // D3 D1
rcr(rdx, 1); // 48 D1 DA
// 単一オペランド（結果はrdx:rax）
mul(rbx); // 48 F7 E3 (符号なし: rdx:rax = rax * rbx)
imul(rcx); // 48 F7 E9 (符号付き: rdx:rax = rax * rcx)
div(rbx); // 48 F7 F3 (符号なし: rax = rdx:rax / rbx, rdx = 余り)
idiv(rcx); // 48 F7 F9 (符号付き除算)
// 2オペランドIMUL (dest = dest * src)
imul(rax, rbx); // 48 0F AF C3
imul(ecx, edx); // 0F AF CA
// 3オペランドIMUL (dest = src * imm)
imul(rax, rbx, 10); // 48 6B C3 0A
imul(ecx, edx, 1000); // 69 CA E8 03 00 00
// 無条件ジャンプ
jmp(0x10); // EB 10 (short, 8ビットオフセット)
jmp(0x1000); // E9 00 10 00 00 (near, 32ビットオフセット)
jmp(rax); // FF E0 (間接)
jmp(here); // EB FE (jmp $, 無限ループ)
// 条件付きジャンプ (8ビットオフセット)
jz(0x10); // 74 10
jnz(0x20); // 75 20
jb(0x08); // 72 08 (below/carry)
jae(0x08); // 73 08 (above or equal/no carry)
jl(0x10); // 7C 10 (less than, 符号付き)
jge(0x10); // 7D 10 (greater or equal, 符号付き)
// 条件付きジャンプ (長い分岐用の32ビットオフセット)
jz_near(0x10000); // 0F 84 00 00 01 00
jnz_near(0x20000); // 0F 85 00 00 02 00
// CallとReturn
call(rax); // FF D0 (間接call)
call(0x100); // E8 00 01 00 00 (相対call)
ret(); // C3
ret(0x10); // C2 10 00 (returnして16バイトポップ)
// 条件が真の場合に移動（分岐ペナルティなし!）
cmovz(rax, rbx); // 48 0F 44 C3 (ゼロなら移動)
cmovnz(eax, ecx); // 0F 45 C1 (ゼロでなければ移動)
cmovl(rax, rdx); // 48 0F 4C C2 (lessなら移動, 符号付き)
cmovge(ecx, esi); // 0F 4D CE (greater or equalなら移動, 符号付き)
cmovb(rax, rbx); // 48 0F 42 C3 (belowなら移動, 符号なし)
cmovae(edx, edi); // 0F 43 D7 (above or equalなら移動, 符号なし)
// メモリソース付き
cmovz(rax, qword_ptr(rbx)); // 48 0F 44 03
cmovnz(eax, dword_ptr(rcx + 0x10)); // 0F 45 41 10
// ビットテスト
bt(eax, 5); // 0F BA E0 05
bt(rax, rbx); // 48 0F A3 D8
// ビットテスト & セット/リセット/補数
bts(eax, 10); // 0F BA E8 0A (テストしてセット)
btr(rax, rcx); // 48 0F B3 C8 (テストしてリセット)
btc(edx, 3); // 0F BA FA 03 (テストして補数)
// ビットスキャン
bsf(eax, ecx); // 0F BC C1 (前方スキャン、最初の1を探す)
bsr(rax, rbx); // 48 0F BD C3 (後方スキャン、最初の1を探す)
// ポピュレーションカウントと先頭/末尾ゼロ
popcnt(eax, ecx); // F3 0F B8 C1
lzcnt(rax, rbx); // F3 48 0F BD C3
tzcnt(eax, edx); // F3 0F BC C2
// バイトスワップ
bswap(eax); // 0F C8 (バイト順を逆にする)
bswap(rax); // 48 0F C8
// 基本文字列操作（[rsi] および/または [rdi] に対して動作）
movsb(); // A4 (バイト [rsi] -> [rdi] に移動)
movsw(); // 66 A5
movsd(); // A5
movsq(); // 48 A5
cmpsb(); // A6 ([rsi] と [rdi] を比較)
stosb(); // AA (al -> [rdi] にストア)
lodsb(); // AC ([rsi] -> al にロード)
scasb(); // AE (al と [rdi] を比較)
// REPプレフィックス付き（rcx回繰り返し）
rep_movsb(); // F3 A4 (memcpy)
rep_movsq(); // F3 48 A5 (高速memcpy、8バイトずつ)
rep_stosb(); // F3 AA (memset)
rep_stosq(); // F3 48 AB
// REPE/REPNE付き（等しい/等しくない間繰り返し）
repe_cmpsb(); // F3 A6 (不一致が発生するまで文字列を比較)
repne_scasb(); // F2 AE (文字列内のバイトをスキャン)
push(rax); // 50
push(rbx); // 53
push(r8); // 41 50
push(0x10); // 6A 10 (push imm8)
push(0x1000); // 68 00 10 00 00 (push imm32)
pop(rax); // 58
pop(rbx); // 5B
pop(r15); // 41 5F
// システムコール
syscall_(); // 0F 05 (64ビットsyscall)
sysenter(); // 0F 34
sysexit(); // 0F 35
// 割り込み
int3(); // CC (ブレークポイント)
int_(0x80); // CD 80 (Linux 32ビットsyscall)
int_(0x21); // CD 21 (DOS割り込み)
// CPU情報
cpuid(); // 0F A2
rdtsc(); // 0F 31
rdtscp(); // 0F 01 F9