在以往学习高级语言时,提到栈,下意识都会反映上来FILO,它是暂存数据的一种数据结构,但是为什么会用到栈?却一直讳莫如深,这是高级语言不会涉及到的底层的实现,最近在学习王爽老师的《汇编语言》,其中有一段点醒了我,现整理如下。
(一)这个问题的由来是对如下datasg段中每个单词改写为大写字母。
assume cs:codesg,ds:datasg
datasg segment
db 'ibm '
db 'dec '
db 'dos '
db 'vax '
datasg ends
codesg segment
start:
codesg ends
end start
(二)分析:需要进行4x3次的二重循环,使用bx来定位要修改的行,用si定位要修改的列,用[bx+si]的寻址方式对目标单元进行寻址,实现如下
assume cs:codesg,ds:datasg
datasg segment
db 'ibm '
db 'dec '
db 'dos '
db 'vax '
datasg ends
codesg segment
start: mov ax,datasg
mov ds,ax
mov bx,0
mov cx,4
s0: mov si,0
mov cx,3
s: mov al,[bx+si]
and al,11011111b
mov [bx+si],al
inc si
loop s
add bx,16
loop s0
mov ax,4c00h
int 21h
codesg ends
end start
这种实现方式有个问题,由于2层循环使用同一个计数器cx,内层循环在运行过程中修改了外层循环的计数器,导致这个程序会无限循环下去,破坏其他内存地址的数据。
我在datasg段后面接着添加一个测试段,作一个测试
datasg segment
db 'ibm '
db 'dec '
db 'dos '
db 'vax '
datasg ends
ceshi segment
db 'abc '
db 'def '
db 'ghi '
ceshi ends
debug调试,程序运行前各寄存器的状态和程序的反汇编状态:
内存状态:
程序循环4次之后,内存状态:
此时,程序退出内循环,再次进入外循环s0处,cx被重新赋值为3:
由此继续下一次内循环,将继续修改不应被修改的数据,进入无限循环……程序失控。
(三)为解决这个问题,选择在每次内循环开始之前,将外层循环的cx值保存起来,在进行外循环时再进行恢复:
codesg segment
start: mov ax,datasg
mov ds,ax
mov bx,0
mov cx,4
s0: mov dx,cx #将外循环的cx值暂存
mov si,0
mov cx,3
s: mov al,[bx+si]
and al,11011111b
mov [bx+si],al
inc si
loop s
add bx,16
move cx,dx #恢复cx的值
loop s0
mov ax,4c00h
int 21h
codesg ends
end start
这样使用寄存器来对数据进行临时存储,在这样的小程序中固然可行,但若程序稍大些、复杂些,剩余的寄存器也不够我们使用的,所以引出使用内存空间来对数据进行暂存。
datasg segment
db 'ibm '
db 'dec '
db 'dos '
db 'vax '
dw 0 #开辟一个内存空间,暂存数据
datasg ends
但是这种方式会造成程序猿的极大困扰,要记得每个临时性数据在什么地方存储不是容易的事情,也不便于维护,这样很不方便使用。
最后引出栈的使用,开辟一个内存空间用做栈段,通过push和pop操作便捷地对临时性数据进行暂存,解放了程序猿要记忆和寻找数据内存地址的痛苦过程。
stacksg segment
dw 0,0,0,0,0,0,0,0
stacksg ends
安全又便捷。
所以,为什么要使用栈这样的数据结构呢?
1.cpu内部寄存器数量有限。
2.解放程序猿。