在 RISC-V 架构中，jalr（Jump And Link Register）指令用于实现间接跳转并保存返回地址，通常用于函数返回（通过 ra 寄存器）或间接函数调用。以下是对应的 C 语言示例和汇编实现：

1. 函数返回场景（最常见用法）

jalr 最典型的用途是函数返回，通过 jalr x0, 0(ra) 实现（x0 是零寄存器，无需保存新的返回地址）。

C 语言示例

c

#include <stdio.h>

// 被调用函数
int add(int a, int b) {
    return a + b;  // 函数返回时会通过 jalr 实现
}

int main() {
    int result = add(3, 5);  // 调用 add 函数（通过 jal 指令）
    printf("Result: %d\n", result);
    return 0;
}

对应的汇编关键片段（简化）

asm

# 函数 add 的实现
add:
    add a0, a0, a1   ; 计算 a + b，结果存到 a0（返回值寄存器）
    jalr x0, 0(ra)   ; 函数返回：跳转到 ra 寄存器保存的地址（main 中的下一条指令）

# main 函数调用 add
main:
    li a0, 3         ; 第一个参数
    li a1, 5         ; 第二个参数
    jal ra, add      ; 调用 add，返回地址存到 ra
    # 后续打印操作...

说明：jal ra, add 调用函数时，会将下一条指令的地址存入 ra；add 函数执行完后，jalr x0, 0(ra) 从 ra 中取出返回地址，完成跳转。

2. 间接函数调用场景

jalr 也可用于通过函数指针实现间接调用（跳转目标由寄存器动态指定）。

C 语言示例

c

#include <stdio.h>

int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }

int main() {
    int (*func_ptr)(int, int);  // 函数指针
    func_ptr = add;             // 指向 add 函数
    printf("Add: %d\n", func_ptr(3, 5));
    
    func_ptr = sub;             // 指向 sub 函数
    printf("Sub: %d\n", func_ptr(3, 5));
    return 0;
}

对应的汇编关键片段（简化）

asm

add:
    add a0, a0, a1
    jalr x0, 0(ra)   ; 返回

sub:
    sub a0, a0, a1
    jalr x0, 0(ra)   ; 返回

main:
    # 调用 add（通过函数指针）
    la t0, add       ; 将 add 函数地址加载到 t0
    li a0, 3
    li a1, 5
    jalr ra, 0(t0)   ; 间接调用：跳转到 t0 指向的地址，返回地址存到 ra
    # 打印操作...

    # 调用 sub（通过函数指针）
    la t0, sub       ; 将 sub 函数地址加载到 t0
    li a0, 3
    li a1, 5
    jalr ra, 0(t0)   ; 间接调用 sub
    # 打印操作...

说明：la t0, add 将函数地址存入 t0，jalr ra, 0(t0) 从 t0 中读取目标地址并跳转，同时保存返回地址到 ra，实现间接调用。

`jalr` 指令格式

jalr rd, offset(rs1)

功能：计算目标地址 (rs1 + offset)，跳转到该地址；同时将当前指令的下一条地址存入 rd（若 rd=x0 则不保存）。
用于返回时：rd=x0（无需保存新地址），rs1=ra（返回地址来源），offset=0，即 jalr x0, 0(ra)。
用于调用时：rd=ra（保存返回地址），rs1 为存放目标函数地址的寄存器，如 jalr ra, 0(t0)。

RISCV中的 jalr指令详解

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