如何在Clang中通过内联汇编跳转至静态常量函数指针指向的函数？

已知静态常量函数指针定义如下：

#include <stdio.h>
static int (* const puts_ptr)(char const*) = &puts;

需要通过内联汇编，以puts_ptr为输入生成jmp puts指令。

GCC下的可行实现 #

以下代码在GCC中可以正常工作：

#include <stdio.h>
static int (* const puts_ptr)(char const*) = &puts;
void callputs(char const*X){ 
    __asm volatile ("jmp %c0\n" : : "i"(puts_ptr));
    __builtin_unreachable();
 }

它利用了i（立即数）约束和c（无美元符号输出）修饰符，但该写法无法在Clang上编译通过。

Clang的兼容性问题 #

Clang甚至无法处理以下简化写法：

• 使用i约束直接传入puts：

__asm volatile ("jmp %c0\n" : : "i"(puts));

• 使用r约束传入puts：

__asm volatile ("jmp %0\n" : : "r"(puts));

注：GCC会为第二种写法生成地址加载和寄存器间接跳转，但Clang仍无法处理。

不过在识别静态常量已知值方面，GCC和Clang表现一致，例如：

static int const x  = 42; // 也可使用enum保证常量表达式特性
static int const*const p  = &x; // 无法使用enum 
int retint_x(void){ __asm volatile ("ret;" : : "a"(x)); __builtin_unreachable(); } // 返回42; ✓; 无需从x加载
int *retptr(void){ __asm volatile ("ret;" : : "a"(p));  __builtin_unreachable();} // 返回&x ✓; 无需从p加载

编译输出：

0000000000000000 <retint_x>:
   0:   b8 2a 00 00 00          mov    $0x2a,%eax
   5:   c3                      retq   

0000000000000006 <retptr>:
   6:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax    7: R_X86_64_32  .rodata
   b:   c3                      retq   

限制条件：不能使用constexpr（需适配纯C宏）或#define（常量由宏输出，最多使用仅支持普通整数的enum），仅要求开启优化时编译器能识别静态常量的值。

Clang适配方案 #

要在Clang中实现生成jmp puts指令的需求，可以采用以下两种方案：

方案1：利用%p修饰符（贴合puts_ptr输入需求） #

#include <stdio.h>
static int (* const puts_ptr)(char const*) = &puts;
void callputs(char const*X){ 
    __asm volatile ("jmp %p0\n" : : "i"(puts_ptr));
    __builtin_unreachable();
 }

%p修饰符会让Clang输出不带美元符号的符号地址，符合jmp指令对直接地址的要求；开启优化后，编译器能识别puts_ptr的静态常量特性，将其解析为puts的地址，最终生成jmp puts指令。

方案2：直接引用符号（若允许跳过puts_ptr） #

如果不需要严格以puts_ptr为输入，可直接编写内联汇编：

void callputs(char const*X){ 
    __asm volatile ("jmp puts\n");
    __builtin_unreachable();
 }

此方案更简洁，但未直接使用puts_ptr变量，仅适合无需绑定该变量的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Petr Skocik