【ARM学习笔记】C与汇编混合编程—冒泡排序算法

概述

通过c语言作为主函数，利用汇编语言进行冒泡排序算法程序设计，从而实现C语言与汇编语言的混合使用，实现冒泡排序方法。

开发环境

CoderWarrior arm developer suit、AXD Debugger

程序代码

C语言代码

#include 
#define N 6
extern void sort(char * ,int);

int main()
{
	char  a[N]={'a','z','c','q','w','e'};     
	int i;
	printf("排序前：\n");
	for(i=0;i

代码实现步骤：

1. 声明静态子函数，用来实现汇编算法
2. 初始化char类型数组，用于排序
3. 在控制台上输出对应的排序前，排序后的数组
4. 利用sort函数，进行冒泡排序，并在控制台中输出

汇编语言代码

	area sort ,code ,readonly
	export sort
start
	mov r3,r0
	mov r7,r1  		;第一层计数,i=N
loop0
	sub r7,r7,#1   ;r7=i=N-1,倒计数
	cmp r7,#0
	beq endh		;相等时跳转
	mov r2,#0 		;第二层循环计数,j=0
loop
	add r4,r2,#1
	ldrb r5,[r3,r2]
	ldrb r6,[r3,r4]
	cmp r5,r6
	bgt jh          ;r5>r6,交换
	b judge         ;不交换
jh 
	strb r5,[r3,r4]
	strb r6,[r3,r2]
	b judge
	
judge	
	;add r3,r3,#1
	add r2,r2,#1    ;j=j+1
	cmp r2,r7       ;内循环次数, i与j
	bne loop       ;不相等，跳转
	b loop0

endh
	end

代码实现步骤

1. 将数组地址r1，复制到r3中；将传入的数据个数N(r1)，复制到r7中
2. 在loop0处，是外层循环的开始，先进行减一操作，此时r7=i=N-1,r7进行倒计数来控制外层循环
3. 初始化r2，用于控制内层循环，r2=j
4. Loop处，为内层循环的开始，先初始化r4，作为r4=j+1，来控制数组第二个比较的位数
5. 用ldrb，从内存中装载到寄存器中，进行比较
6. 符合r5>r6，跳转到jh中，进行数组位置交换，将大的数据放到后面，然后进行跳转judge；不符合则跳转到judge中，进行加法，即r2=j=j+1,实现内层循环次数加1
7. 用r2与r7中数据来比较，判断是否完成内层循环次数，可参考如下图

正常情况下，冒泡排序采用
for(i=0;i for(j=0;j< n-i-1;j++)

倒着计数与正常情况计数下的次数比较（假设共5个数据）

倒着计数次数（外层）	正着计数次数（外层）	循环计数次数（内层）
4	1	4
3	2	3
2	3	2
1	4	1

8） 内层循环结束，跳转到外层循环处，进行下一轮循环，每一次内层循环，都会将最大的数据放到循环所处的最高位。
9） 数据排序次数结束，跳转到endh,结束冒泡排序算法

结果显示

AXD调试

点击运行，进入到主函数处

进行单步执行，进行数据初始化

到sort函数处，step in进入此函数，进行算法调试

在途中，r0为0x07fffff0存储的是数组的首地址，r1为0x00000006存储的是数组的个数

以下在内存中，储存的是数组数据

可以看出，在原顺序’a’,‘z’,‘c’,‘q’,‘w’,‘e’，z>c，因此跳转到jh中，进行数据交换，到内存中，可以看到数据已经交换完成
继续进行单步调试，内层循环后，进入到外层循环，进入下一轮内层循环，直到最后，数组排序完成结束。

代码详情地址

本文章冒泡算法是采用倒序计数，实验详细代码可参考：
https://github.com/CFC-F/ARM-LearningProcess/tree/master/ARMProjects/buttle_sort/buttle_sort
正序计数算法代码可参考：
https://github.com/CFC-F/ARM-LearningProcess/blob/master/ARMProjects/buttle_sort/buttle-sort1