如何在64位NASM中调用libc函数（如strcat、printf）

你在开发编程语言时调用libc函数，核心要遵循Linux/x86_64平台的System V AMD64调用约定，这是所有C库（包括libc）遵守的标准，下面直接给你讲规则，结合你的代码修正，再扩展到strcat这类函数：

一、核心参数传递规则 #

• 整数/指针类型参数：前6个参数依次存在 rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9 寄存器里，超过6个的参数从右往左压栈。
• 浮点类型参数：前8个浮点参数用 xmm0 到 xmm7 寄存器传递。
• 返回值：整数/指针返回值存在 rax，浮点返回值存在 xmm0。
• 寄存器保存：rbx、rbp、r12~r15 是被调用者保存的寄存器（调用libc函数后这些值不会被修改），其他寄存器（比如rdi、rsi）是调用者保存的，调用前要自行保存需要保留的值。

二、你的printf代码问题修正与解释 #

你现有的printInt、printFloat函数没有正确传递要打印的参数，导致运行时会输出随机值，下面是修正后的版本，同时补充调用示例：

SECTION .data
     integer_printf:     db  '%d', 10, 0
     float_printf:       db  '%f', 10, 0
     string_format:      db  '%s', 10, 0
     var:                db  "test", 0
     pi:                 dq  3.1415  ; 双精度浮点数，对应%f格式

SECTION .text
     extern printf
     global main

; 调用前需把要打印的整数放入rsi
printInt:
     mov rdi, integer_printf  ; 第1个参数：格式串地址
     ; 第2个参数已由调用者存入rsi
     xor rax, rax             ; 无浮点参数，rax置0
     call printf
     ret

; 调用前需把要打印的双精度浮点数放入xmm0
printFloat:
     mov rdi, float_printf    ; 第1个参数：格式串地址
     mov rax, 1               ; 传递了1个浮点参数，rax设为对应数量
     call printf
     ret

; 调用前需把要打印的字符串指针放入rsi
printStr:
     mov rdi, string_format   ; 第1个参数：格式串地址
     ; 第2个参数已由调用者存入rsi
     xor rax, rax
     call printf
     ret

exit_program:
     mov rax, 60              ; exit系统调用号
     mov rdi, 0               ; 退出码0
     syscall
     ret

main:
     ; 测试打印字符串
     mov rsi, var
     call printStr

     ; 测试打印整数123
     mov rsi, 123
     call printInt

     ; 测试打印浮点数3.1415
     movsd xmm0, [rel pi]     ; 从内存加载双精度浮点数到xmm0
     call printFloat

     call exit_program

编译命令保持你原来的即可：

nasm -f elf64 -o test.o main.asm && gcc -o test test.o -lc -no-pie

三、调用strcat的示例 #

strcat的原型是char *strcat(char *dest, const char *src);，按照调用约定：

• 第1个参数dest（目标字符串地址）放入rdi
• 第2个参数src（源字符串地址）放入rsi
• 返回值是dest的指针，存在rax中

示例代码片段：

SECTION .data
     dest: db "Hello ", 0
     src:  db "World!", 0

SECTION .text
     extern strcat

; 在main中调用strcat
lea rdi, [rel dest]  ; 传入dest地址到rdi
lea rsi, [rel src]   ; 传入src地址到rsi
call strcat          ; rax现在指向拼接后的dest

; 打印拼接结果
mov rsi, rax
call printStr

四、关键注意点 #

• 调用printf时，如果用到浮点格式符（%f、%lf等），必须把rax设置为传递的浮点参数数量（即用到的xmm寄存器个数），否则会导致栈布局混乱，出现错误输出或崩溃。
• 所有字符串参数必须以\0结尾，符合C语言的字符串标准，否则libc函数会读取内存直到遇到0，引发未定义行为。
• x86_64 ABI要求调用函数前栈必须是16字节对齐的，gcc链接main函数时会自动处理栈对齐，但如果你自己写的函数调用前栈不对齐，需要手动调整（比如sub rsp, 8）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hrodebert