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【原創】【自制程式語言】3.加減乘除運算

如果是從中間來的,建議先從第一篇看起:https://www.cnblogs.com/jisuanjizhishizatan/p/16241991.html

第3天:加減乘除運算

今天我們來繼續完善我們的加減乘除的指令。上一次我們支援了mov指令,這次我們來繼續寫add,sub,mul,div等指令。說是新編寫指令,其實只需要改一句話即可。

void add(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p+=*q;//只有這裡不同 
}

發現了嗎?對於add,sub,mul,div等指令,只需要改這裡的賦值運算“=”為加減乘除的運算“+=”,“-=”一類的即可。

為了節約篇幅,其他的函式在篇末再和總共的程式碼一起給出,這樣就非常簡單了。

好了,接下來我們來編寫另外兩個指令inc和dec。

inc eax

這樣的語句,在C++中等價於:

eax++;

也就是說,inc就是+1的指令,dec就是-1的指令。

對於+1和-1的指令,我們也只需要呼叫add和sub即可,編寫難度也是幾乎沒有。

		else if(s=="inc"){
			Word s1;
			s1=getword();
			add(s1,"1");
		}
		else if(s=="dec"){
			Word s1;
			s1=getword();
			sub(s1,"1");
		}

這一段直接寫在main函式中的總迴圈for(;;)中,也是很好寫的。

由於前面的內容很水,接下來我們再寫一個簡單的功能:使用逗號分隔。

add eax,ebx	;正宗的彙編
add eax ebx	;我們的簡易語言

看見了正宗彙編和我們自制的簡易語言的區別了沒有?也就是說,我們使用逗號來分隔而非空格。這樣一來,最早的fscanf讀入是按照空格分隔的,因此我們需要進行後期處理。我們定義一個函式getcomma(s,s1,s2),用於把s用逗號分割為s1和s2兩個字串,由於s1和s2在引數中,要想傳遞必須通過指標。

對於逗號分隔字串的寫法,很多庫函式都可以滿足我們的需求,這裡我使用的是sscanf,看個人習慣,例如strtok等也是可以的。

void getcomma(Word s,Word *s1,Word *s2){//兩個運算元,取出逗號 
	char t1[100],t2[100];
	sscanf(s.c_str(),"%[^,],%s",t1,t2);
	//printf("[debug]%s %s\n\n",t1,t2);
	*s1=t1;*s2=t2;
}

格式串"%[^,],%s"表示使用逗號來分隔兩個字串。由於傳遞的引數是string型別(我這裡是使用typedef別名定義為Word),因此需要額外使用一次臨時變數(sscanf只能傳遞char*)

這樣在main函式中,我們只需要通過getcomma就可以獲取兩個字串了。

		else if(s=="mov"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			mov(s1,s2);
		}

完整程式碼如下,今天的內容似乎沒什麼技術含量,我們下期再見。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<string>
using namespace std;
typedef string Word;
int eax,ebx,ecx,edx,esi,edi;
int *ebp,*esp;
Word *eip;

Word wd[32768+10];
Word getword(){
	return *(eip++);
}

int *getRegister(Word s){//給定一個暫存器字串,獲取它的地址(地址是因為方便賦值) 
	if(s=="eax")return &eax;
	else if(s=="ebx")return &ebx;
	else if(s=="ecx")return &ecx;
	else if(s=="edx")return &edx;
	else if(s=="esi")return &esi;
	else if(s=="edi")return &edi;
	else if(s=="ebp")return (int*)&ebp;
	else if(s=="esp")return (int*)&esp;//它們都是指標型別,要強制轉換一下
	else return NULL; 
}
int getNum(Word s){//給定一個數字串,獲取它的數字形態 
	int res;
	sscanf(s.c_str(),"%d",&res);
	return res;
} 
void error(){
	printf("Error in program: EIP %d\n",eip);
	exit(1);
}
void mov(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){//不是暫存器,就看做數字處理 
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p=*q;//完成賦值! 
}
void debug(){
	printf("eax..%d ebx..%d ecx..%d edx..%d\n",eax,ebx,ecx,edx);
	printf("esi..%d edi..%d ebp..%d esp..%d\n",esi,edi,ebp,esp);
	printf("eip..%p\n",eip);
}

void add(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p+=*q;//只有這裡不同 
}
void sub(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){ 
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p-=*q;//只有這裡不同 
}
void mul(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p*=*q;//只有這裡不同 
}
void div(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){ 
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p/=*q;//只有這裡不同 
}

void getcomma(Word s,Word *s1,Word *s2){//兩個運算元,取出逗號 
	char t1[100],t2[100];
	sscanf(s.c_str(),"%[^,],%s",t1,t2);
	//printf("[debug]%s %s\n\n",t1,t2);
	*s1=t1;*s2=t2;
}
int main(int argc,char** argv){
	if(argc!=2){
		printf("The syntax of the command is incorrect.\n");
		exit(1);
	}
	FILE *fp=fopen(argv[1],"r");
	eip=wd;
	for(;;){
		char s[100];
		int i=fscanf(fp,"%s",s);
		if(i==EOF)break;
		*eip=s;++eip;//*eip就是讀取的指令單詞 ,儲存在wd陣列中 
	}
	eip=wd;
	
	for(;;){
		Word s=getword(); 
		if(s=="end"){
			exit(0);
		}
		else if(s=="mov"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			mov(s1,s2);
		}
		else if(s=="debug"){
			debug();
		}
		else if(s=="add"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			add(s1,s2);
		}
		else if(s=="sub"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			sub(s1,s2);
		}
		else if(s=="mul"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			mul(s1,s2);
		}
		else if(s=="div"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			div(s1,s2);
		}
		else if(s=="inc"){
			Word s1;
			s1=getword();
			add(s1,"1");
		}
		else if(s=="dec"){
			Word s1;
			s1=getword();
			sub(s1,"1");
		}
		else{
			error();
		}
	}
	
	return 0;
}