汇编语言实现阶乘

java递归实现阶乘

  static int fact(int n) {
    if (n == 0) {
      return 1;
    }
    return fact(n - 1) * n;
  }

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(fact(5));
  }

汇编实现阶乘

# 开始递归函数调用
addiu $sp, $0, 0x10010080       # 初始化栈地址

# 压栈入参
addiu $s0, $0, 5                # n=5
sw $s0, 0($sp)                  # n=5 压栈
addiu $sp, $sp, -4              # 栈指针-4

jal FACT                        # 跳转fact函数（FACT只是标志位，并没有函数） 跳转地址：a1
nop
j END                           # 跳转END，结束
nop

FACT:                           # fact函数体

# 压栈返回地址
sw $ra, 0($sp)                  # 跳转地址压栈：a1 a2 a3 a4 a5 a6
addiu $sp, $sp, -4              # 栈指针-4

#读取入参
lw $s0, 8($sp)                  # 读取入参 n=5 4 3 2 1 0

#压栈返回值
sw $0, 0($sp)                   # 返回值压栈（占位）0 0 0 0 0 0
addiu $sp, $sp, -4              # 栈指针-4

#递归base条件
# if (n == 0) { return 1}       
bne $s0, $0, RECURSION          # 如果5!=0则跳转RECURSION  4!=0 3!=0 2!=0 1!=0
nop
# 读取下返回地址
lw $t1, 8($sp)                  # a6
# 出栈：返回值，返回地址
addiu $sp, $sp, 8               # 站指针+8
# 压栈返回值
addiu $s0, $zero, 1             # return 1
sw $s0, 0($sp)                  # 栈 a6->1
addiu $sp, $sp, -4              # 栈指针-4

jr $t1                          # 跳转：a6
nop

RECURSION : # recursion
# return fact(n-1) * n

#压栈参数                         
addiu $s1, $s0, -1              # 参数4 (n-1)  3 2 1 0
sw $s1, 0($sp)                  # 参数压栈：4 3 2 1 0
addiu $sp, $sp, -4              # 栈指针-4

jal FACT                        # 跳转fact函数 跳转地址:a2 a3 a4 a5 a6
nop

# 现在的栈是什么样子的？ 参数 | 返回地址 | 返回值 | 子函数的参数 | 子函数的返回值 | 当前SP
# 当前参数
lw $s0, 20($sp)                 # 加载参数：1 2 3 4 5
# 子函数返回值
lw $s1, 4($sp)                  # 返回值 1 1 2 6 24
# 返回地址
lw $t1, 16($sp)                 # 返回地址：a5 a4 a3 a2

mult $s1, $s0                   # 1X1 1x2 2x3 6x4 24x5
mflo $s2                        # 1x1=1 1x2=2 2x3=6 6x4=24 24x5=120

# 出栈：
addiu $sp, $sp, 16              # 栈指针+16

# 返回值压栈                      
sw $s2, 0($sp)                  # 栈a5->1 a4->2 a3->6 a2->24 a1->120
addiu $sp, $sp, -4              # 栈指针-4

jr $t1                          # 跳转：a5 a4 a3 a2 a1
nop

END:

使用MARS模拟器编写

汇编是完全面向过程的语言，是CPU指令的可读形式

汇编从上往下顺序执行，高级语言中的流程控制语句如if，while等在汇编中就是各种跳转