CSDN話題挑戰(zhàn)賽第1期
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參賽話題：匯編知識(shí)分享
話題描述：我們的計(jì)算機(jī)知識(shí)就像一座金字塔，底層是數(shù)學(xué)，上面是數(shù)字電路，然后是匯編，再往上是操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、高級(jí)編程語(yǔ)言、框架等等…我們不可能精通這個(gè)金子塔的每一層， 但是想走的更遠(yuǎn)就必須要了解這個(gè)金字塔的底層。因此，學(xué)習(xí)匯編并不是為了用匯編在應(yīng)用層設(shè)計(jì)程序，而是為了深刻理解機(jī)器運(yùn)行程序的機(jī)理。就像對(duì)于人來(lái)說(shuō)不能沒(méi)有常識(shí)一樣，盡管常識(shí)不能直接掙錢吃飯，但它影響談吐，影響你的判斷力和決斷力，決定著你接受新事物和新知識(shí)的程度。匯編就是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言里面的常識(shí)和基礎(chǔ)。

大家好，我是湯姆凱特。

??作者簡(jiǎn)介：大家好我是湯姆凱特，大家可以叫我湯姆
??個(gè)人主頁(yè)：IM湯姆凱特的CSDN博客
??系列專欄：【ARM嵌入式基礎(chǔ)】
??每日一句：

只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間完成其發(fā)展的艱苦工作,并長(zhǎng)期埋頭沉沒(méi)于其中的任務(wù),方可有所成就。——黑格爾

如何用匯編求最大公約數(shù)？

C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)方法

更相減損術(shù)

更相減損術(shù)是出自《九章算術(shù)》的一種求最大公約數(shù)的算法，它原本是為約分而設(shè)計(jì)的，但它適用于任何需要求最大公約數(shù)的場(chǎng)合。

? 1.先判斷兩個(gè)數(shù)的大小，如果兩數(shù)相等，則這個(gè)數(shù)本身就是就是它的最大公約數(shù)。
??2.如果不相等，則用大數(shù)減去小數(shù)，然后用這個(gè)較小數(shù)與它們相減的結(jié)果相比較，如果相等，則這個(gè)差就是它們的最大公約數(shù)，如果不相等，則繼續(xù)執(zhí)行2操作，直到兩個(gè)數(shù)相等時(shí)為兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)。

圖解

舉例

例：用更相減損術(shù)求98與63的最大公約數(shù)。

解：由于63不是偶數(shù)，把98和63以大數(shù)減小數(shù)，并輾轉(zhuǎn)相減：

98-63=35

63-35=28

35-28=7

28-7=21

21-7=14

14-7=7

所以，98和63的最大公約數(shù)等于7。

C語(yǔ)言代碼部分

//更相減損術(shù)
int gcd(int a, int b)
{
	if (a == b)
	{
		return a;
	}
	else if (a > b)
	{
		return gcd(a - b, b);
	}
	else
	{
		return gcd(b - a, a);
	}
}

匯編語(yǔ)言如何實(shí)現(xiàn)

匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)整體分為三個(gè)步驟：1.讀取兩個(gè)數(shù)值。2.更相減損法運(yùn)算。3.顯示計(jì)算結(jié)果。

第一步

可以調(diào)用C的scanf函數(shù)，讀取鍵盤上鍵入的數(shù)據(jù)。我們這里重點(diǎn)講解sub指令，所以簡(jiǎn)化鍵入步驟，直接用兩個(gè)寄存器存放兩個(gè)待求數(shù)據(jù)。

mov r4,#98
mov r5,#63

第二步

通過(guò)C的代碼我們也可以看出，整個(gè)算法包括——比較、相減、循環(huán)三個(gè)部分。

在寫匯編時(shí)可以先從框架入手，首先把循環(huán)構(gòu)造出來(lái)，然后在循環(huán)中比較，然后根據(jù)比較的不同結(jié)果相減。

1.構(gòu)造循環(huán)

進(jìn)入循環(huán)之后，只要不滿足相等就繼續(xù)循環(huán)。

gcd:
	...
	bne gcd

2.兩數(shù)比較|作差

cmp本質(zhì)是用前面數(shù)減后面數(shù)，下面sub減語(yǔ)言加了后綴，為比較的結(jié)果做出反應(yīng)，gt表大于（即：當(dāng)r4大于r5，用r4-r5結(jié)果存到r4），lt表小于（即：當(dāng)r4小于r5，用r5-r4結(jié)果存到r5）。

    cmp r4,r5
    subgt r4,r5
    sublt r5,r4

第三步

當(dāng)滿足兩數(shù)相等，循環(huán)相減完成，那么此時(shí)r4=r5的值且為兩數(shù)的最大公因數(shù)，任意將r4或r5的值傳給r1，調(diào)用printf輸出即可。

調(diào)用printf，必須現(xiàn)在全局變量中定義輸出的格式串。

.data
    fmt:.asciz "\n  gcd=%d\n"
 main:    
    ......
    ldr r0,=fmt
    mov r1,r4
    bl printf

匯編源碼

//輾轉(zhuǎn)相減法求最大公約數(shù)

//輾轉(zhuǎn)相減法求最大公約數(shù)
.data
    fmt:.asciz "\n  gcd=%d\n"
.text
.globl main
main:
    push {lr}
    mov r4,#98
    mov r5,#63
gcd:
    cmp r4,r5
    subgt r4,r5
    sublt r5,r4
    bne gcd
    ldr r0,=fmt
    mov r1,r4
    bl printf
    mov r0,#0
    pop {lr}
    mov pc,lr
.end

運(yùn)行調(diào)試

總結(jié)

• SUB是不帶借位的減法指令，功能是(OP1)←(OP1)-(OP2)。
• 再寫匯編程序時(shí)，可以先把整體框架寫出，再把循環(huán)框架寫出，然后再往框架中添加想要實(shí)現(xiàn)的功能
• 在匯編中輾轉(zhuǎn)相減使用循環(huán)、CMP、SUB指令即可完成算法功能。

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