ARM怎么用匯編判斷數組中正負數個數

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【ARM匯編】如何判斷數組中正負數個數？

寫在前面：

在很多算法中都必須要用到if語句進行判斷，前面我們提到了數組，也練習了用匯編的循環框架遍歷數組，但當我們運用數組時，不可能僅僅用于遍歷數組并求出數組的和。當我們對數組進行其他的一些操作時，就需要用到判斷語句，那匯編中的判斷語句是什么呢？

所有判斷后綴

在x86中我們只能在跳轉指令`“B”`后加上判斷符，而在ARM中我們可以在任意指令后加上判斷標識

所有的判斷后綴，我把常用的給做了標紅：

來看看今天的問題

如何用匯編實現判斷數組中正負數的個數？

在匯編語言中程序的基本框架是不變的，我們之前寫過循環的框架，這里我們可以直接把正向遍歷的程序給貼過來，然后我們思考怎么運用判斷后綴把數組中正數和負數分開，進行判斷個數和分別求和。

1.編前準備

1.1用C的偽代碼表示

先用C語言來實現這個功能，便于明確要實現功能的思路

C語言代碼：

#include<stdio.h>
int main(){
    int ary[10] = {0,-1,2,3,4,5,-6,7,8,9};
    int sum1=0,sum2=0, i;
    int z=0,f=0;
    for ( i = 0; i < 10; i++)
    {
       	if(ary[i]>0){
       		z=z+1;
       		sum1 =sum1 +ary[i];
		   }
		else if(ary[i]<0){
			f=f+1;
			sum2 =sum2 +ary[i];
		   }
    }
    printf("正數的個數為：%d\n負數的個數為：%d\n",z,f);
    printf("正數的和為：%d\n負數的和為：%d\n",sum1,sum2);
    return 0; 
}

運行結果：

1.2參照正向遍歷的框架

學習任何東西最快速的辦法是，調取大腦中已有的知識，讓新知識跟舊知識進行對比和延伸思考。

把正向遍歷的程序貼過來，發現實現整體功能的框架基本不變，只需要把循環中的這一部分操作改一下即可。把步驟拆開，詳細細分為下面幾步，我們一起來看一下。

2.編寫ARM匯編

2.1先給定一串數組、輸出格式

這里要嘗試輸出正數的個數、負數的個數以及正數之和、負數之和；數組用ary自定義；通過地址長度計算出要循環的次數

.data
    fmt1:.asciz " The number of positive:%d\n The number of negative:%d\n"
    fmt2:.asciz " The positive and:%d\n The negative and:%d\n"
    ary:.word 0,-1,2,3,4,-5,6,7,8,-9
    .equ counter,( . - ary)/4

2.2在循環中加入判斷、計數

這一步就是核心步驟，用匯編寫if判斷語句。之前給出過所有的指令，其中CMP用來判斷。與CMP緊密聯系在一塊的就是加判斷后綴的指令，這個指令可以是跳轉（B）可以是（ADD）也可以是（MOV）。

要實現的功能：把數組中的第一個值取出來，然后與零進行判斷，當大于零時，給正數的計數器加一，并且給正數的累加和加上當前數值。判斷為負數時則相反。

ARM匯編實現方法：

    ldr r2,[r5],#4
        cmp r2,#0
        addgt r7,#1
        addgt r9,r2
        addlt r8,#1
        addlt r10,r2

如果在x86中只能是CMP比較完用BLT跳轉到子程序，執行完再跳轉回來，ARM對于判斷就方便很多，可以直接加在想要比較后想要執行的語句上。并且只需要一次比較。后面可以跟很多個，比較后想要執行的代碼。
 

2.3在主函數中初始化使用的寄存器

一般定義寄存器都是在完成核心代碼之后，查看核心代碼中用到了哪些寄存器，然后給對應的寄存器賦初始值

這里的寄存器分別表示：

r7用來存放正數的個數

r8用來存放負數的個數

r9用來存放正數之和

r10用來存放負數之和

這里用到的R4和R5和之前一樣沒有變化依舊是：循環變量和數組首地址

 mov r4,#0
    mov r7,#0
    mov r8,#0
    mov r9,#0
    mov r10,#0
    ldr r5, =ary

2.4輸出累計之和

1. 想要打印輸出肯定是用到printf，那就得先調用輸出的格式串，格式串在最開始就已經定義好。

2. printf是從R1開始輸出的所以要把我們需要的值正負數個數、正負數和，傳遞給R1、R2。

3. 下面部分由于已經打印出來，所以就可以把R1、R2覆蓋，并且當用B跳轉一次，R0~R3的值都會變化，最好都要重寫。

ldr r0,=fmt1
        mov r1,r7
        mov r2,r8
        bl printf

        ldr r0,=fmt2
        mov r1,r9
        mov r2,r10
        bl printf

2.5源代碼

.data
    fmt1:.asciz " The number of positive:%d\n The number of negative:%d\n"
    fmt2:.asciz " The positive and:%d\n The negative and:%d\n"
    ary:.word 0,-1,2,3,4,-5,6,7,8,-9
    .equ counter,( . - ary)/4
.text
.globl main
 main:
    stmfd sp!,{lr}
    mov r4,#0
    mov r7,#0
    mov r8,#0
    mov r9,#0
    mov r10,#0
    ldr r5, =ary
    
    b testfor
loop:   
        ldr r2,[r5],#4
        cmp r2,#0
        addgt r7,#1
        addgt r9,r2
        addlt r8,#1
        addlt r10,r2
            
        add r4,#1
testfor:cmp r4,#counter
        blt loop

        ldr r0,=fmt1
        mov r1,r7
        mov r2,r8
        bl printf
        ldr r0,=fmt2
        mov r1,r9
        mov r2,r10
    mov r0, #0
    ldmfd sp!,{lr}
    mov pc, lr
.end

這里我們值需要判斷正負計數即可，因為零既不屬于正數也不屬于負數

2.6運行結果

可以看到結果是正確的！

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