【ARM汇编】字符串大小写转换

CSDN话题挑战赛第1期
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参赛话题：汇编知识分享
话题描述：我们的计算机知识就像一座金字塔，底层是数学，上面是数字电路，然后是汇编，再往上是操作系统、网络、数据库、高级编程语言、框架等等…我们不可能精通这个金子塔的每一层， 但是想走的更远就必须要了解这个金字塔的底层。因此，学习汇编并不是为了用汇编在应用层设计程序，而是为了深刻理解机器运行程序的机理。就像对于人来说不能没有常识一样，尽管常识不能直接挣钱吃饭，但它影响谈吐，影响你的判断力和决断力，决定着你接受新事物和新知识的程度。汇编就是计算机语言里面的常识和基础。

大家好，我是汤姆凯特。

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如何用汇编实现字符串的大小写转换？

大家都知道，在计算机中只能表示高电平1和低电平0，但是如果想要表示像“a，b，c，d”这样的字母就必须用一套规定的01数串来代表，这种编码规则就叫ACSII码，其中字母“A”是用01000001表示的，转换为十进制是65，其中字母“a”是用01100001表示的，转换为十进制是97 。因此可以看出“A”和“a”之间相差32 。那么今天就是通过字符串大小写的转换来熟悉分支结构和前索引寻址方式。

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想要转换字符串，那就先从转换单个字符来看，先带大家掌握单个字符的转换再来实现字符串的转换，那我就用单个字符的大写转小写和字符串的小写转大写给大家举例。

ASCII码与字符对应表

单个字符大写转小写

1.读取单个字符

1）需要注意存储时的类型应该是byte

2）需要注意输入输出格式串也应该都是“%c”的格式

3）从内存中读取的时，应该用ldrb的形式，详细原因详见这一篇文章《汇编语言byte的使用》

.data 
  fmt:    .asciz "%c"   //读单个字符
  fmt1:   .asciz " char=%c\n"      
  ch1:    .byte  0 
.text 
.globl main 
 main:  
   push {lr}             
    ldr r0,=fmt    
    ldr r1,=ch1    
    bl  scanf 
    ldr  r1,=ch1     
    ldrb r1,[r1] 

2.对字符判断转换

1）先用CMP指令对取到的byte类型字符跟字符“A”进行比较，这里的“A”必须用单引号引起来，实际上是对他们所对应的ASCII码的数值作差，如果大于则可能需要转换（因为还要判断是否小于“Z”，继续向下执行，如果小于则不需要转换直接跳出。

2）跳转下面紧接着需要用CMP指令让该字符与“Z”比较，如果大于“Z”则不需要进入转换，直接返回原本数据，如果小于”Z“则执行下面的转换语句

3）现在所取到的字符本质上是ASCII对应的数，我们只是在格式串中用“%c”来显示，如果用“%d”来显示那就是字符所对应的十进制。转换语句本质上是对该十进制数＋/- 32，如果是大写转小写，就是+32，如果是小写转大写就是-32，详见上面表格。

        cmp r1,#'A'     
        blt exit      
        cmp r1,#'Z'      
        bgt exit           
    add r1,#32 
exit:  
    ldr r0,=fmt1       
    bl  printf

字符串小写转大写

字符串跟单个字符的大小写转换核心转换步骤是没有区别的，唯一不同就是需要对字符串的每个字符进行遍历依次判断。

1.构建循环

0）循环的关键是循环的对象和循环的停止标识

1）循环的对象就是我们要转换的字符串，那就先来定义字符串然后取出

.data 
    str: .asciz "Hello World !\n" 
.text 
.globl main 
 main: 	
    push {lr}   
 	ldr r4, =str         
 	ldrb r5,[r4] 

2）想要找到停止标识，必须要了解“.asciz”和“.ascii”是不同的，其中“.asciz”是自动包含结束标识“\0”，因此我们可以吧0当做循环停止的结束标识

test:  	
        cmp  r5,#0 
        bne loop  

2.构建循环体

1）对单个字符进行判断，因为这里是小写转大写，所以当满足大于“a”小于“z”的字符进入SUB转换。

	cmp r5,#'a'   
	    blt next            
	cmp r5,#'z' 
     	bgt next            
    sub  r5,#32

2）更改完毕之后将改后的数据再放回对应的字符位置，不需要该的数据前索引寻址读取后一个字符。

• 后索引方式是ldrb r5,[r4],#1表达的将r4的字符传给r5后r4再＋1
• 前索引方式是ldrb r5,[r4,#1]!表达的是先将r4+1之后再传给r5，这里是当不满足转换条件时直接跳到这里，那么就应该直接取到后面一个字符，所以用前索引方式。

    strb r5,[r4]  
next:  	
	ldrb r5,[r4,#1]! 

汇编源码

.data 
    str: .asciz "Hello World !\n" 
.text 
.globl main 
 main: 	
    push {lr}   
 	ldr r4, =str         
 	ldrb r5,[r4] 
	b  test 
loop: 
	cmp r5,#'a'   
	    blt next            
	cmp r5,#'z' 
     	bgt next            
    sub  r5,#32       
    strb r5,[r4]  
next:  	
	ldrb r5,[r4,#1]! 
test:  	
        cmp  r5,#0 
        bne loop            
	ldr r0, =str      
	bl printf             
	mov r0, #0          
    pop {lr}       
    mov pc, lr            
.end 

运行调试

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总结

• 用汇编处理字符串的大小写转换，关键是学会使用“%C”和ldrb来查看或获取字符。

• 汇编语言主要是使用各种寻址方式来处理数据，所以要熟悉各种寻址方式来实现你想要的操作，这里使用到的是前索引寻址方式。

• 分支结构是各种算法必备的结构体，本质上就是CMP和B的灵活运用，只有多调试和练习才能熟练掌握。

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