• 汇编语言实例:矩阵行求和

    前面《二维数组简介》一节中已经展示了如何计算字节矩阵中单个行的总和。尽管这个解决方案有些冗长,现在还是要看看能否用宏来简化任务。首先,我们来回顾一下 calc_row_sum 过程:

    ;------------------------------------------------------------
    ; calc_row_sum
    ; 计算字节矩阵中一行的和数
    ; 接收: EBX = 表偏移量, EAX = 行索引
    ;       ECX = 按字节计的行大小
    ; 返回:  EAX 为和数
    ;------------------------------------------------------------
    calc_row_sum PROC uses ebx ecx edx esi
    
        mul     ecx                             ; 行索引 * 行大小
        add     ebx,eax                         ; 行偏移量
        mov     eax,0                           ; 累加器
        mov     esi,0                           ; 列索引
    
    L1:    movzx edx,BYTE PTR[ebx + esi]        ; 取一个字节
        add     eax,edx                         ; 与累加器相加
        inc     esi                             ; 行中的下一个字节
        loop L1
    
        ret
    calc_row_sum ENDP

    从把 PROC 改为 MACRO 开始,删除 RET 指令,把 ENDP 改为 ENDM。由于没有宏与 USES 伪指令功能相当,因此插入 PUSH 和 POP 指令:

    mCalc_row_sum MACRO
        push ebx              ;保存被修改的寄存器
        push ecx
        push esi
        mul ecx               ;行索引x行大小
        add ebx,eax           ;行偏移量
        mov eax,0             ;累加器
        mov esi,0             ;列索引
    L1: movzx edx,BYTE PTR[ebx + esi]
        add eax, edx          ;取一个字节
        inc esi               ;与累加器相加
        loop L1               ;行内的下一个字节
        pop esi               ;恢复被修改的寄存器
        pop ecx
        pop ebx
    ENDM

    接着,用宏参数代替寄存器参数,并对宏内寄存器进行初始化:

    mCalc_row_sum MACRO index, arrayoffset, rowSize
        push ebx                       ;保存被修改的寄存器
        push ecx
        push esi
    ;设置需要的寄存器
        mov eax,index
        mov ebx,arrayOffset
        mov ecx,rowSize
        mul ecx                        ;行索引x行大小
        add ebx,eax                    ;行偏移量
        mov eax,0                      ;累加器
        mov esi,0                      ;列索引
    L1: movzx edx, BYTE PTR[ebx + esi] ;取一个字节
        add eax, edx                   ;与累力口器相力口
        inc esi                        ;行内的下一个字节
        loop L1
        pop esi                        ;恢复被修改的寄存器
        pop ecx
        pop ebx
    ENDM

    然后,添加一个参数 eltType 指定数组类型 (BYTE、WORD 或 DWORD):

    mCalc_row_sum MACRO index, arrayOffset, rowSize, eltType

    复制到 ECX 的参数 rowSize 现在表示的是每行的字节数。如果要用其作为循环计数器,那么它就必须转换为每行的元素 (element) 个数。

    因此,若为 16 位数组,就将 ECX 除以 2 ;若为双字数组,就将 ECX 除以 4。实现上述操作的快捷方式为:eltType 除以 2,把商作为移位计数器,再将 ECX 右移:

    shr ecx,(TYPE eltType/2)          ; byte=0, word=1, dword=2

    TYPE eltType 就成为 MOVZX 指令中基址-变址操作数的比例因子:

    movzx edx,eltType PTR[ebx + esi*(TYPE eltType)]

    若 MOVZX 右操作数为双字,那么指令不会汇编。所以,当 eltType 为 DWORD 时,需要用 IFIDNI 运算符另外编写一条 MOV 指令:

    IFIDNI <eltType>,<DWORD>
        mov edx,eltType PTR[ebx + esi*(TYPE eltType)]
    ELSE
        movzx edx, eltType PTR[ebx + esi*(TYPE eltType)]
    ENDIF

    最后必须结束宏,记住要把标号 L1 指定为 LOCAL:

    ;-----------------------------------------------------
    mCa1c_row_sum MACRO index, arrayOffset, rowSize, eltType
    ;计算二维数组中一行的和数。
    ;接收:行索引、数组偏移量、每行的字节数、数组类型 (BYTE、WORD、或 DWORD)。
    ;返回:EAX= 和数。
    ;-----------------------------------------------------
    LOCAL L1
        push ebx                    ;保存被修改的寄存器
        push ecx
        push esi
    ;设置需要的寄存器
        mov eax, index
        mov ebx, arrayOffset
        mov ecx, rowSize
    ;计算行偏移量
        mul ecx                      ;行索引x行大小
        add ebx, eax                 ;行偏移量
    ;初始化循环计数器
        shr ecx,(TYPE eltType/2)     ;byte=0, word=1, dword=2
    ;初始化累加器和列索引
        mov eax,0                    ;累加器
        mov esi,0                    ;列索引
    L1:
        IFIDNI <eltType>, <DWORD>
            mov edx,eltType PTR[ebx + esi*(TYPE eltType)]
        ELSE
            movzx edx,eltType PTR[ebx + esi*(TYPE eltType)]
        ENDIF
        add eax,edx                  ;与累加器相加
        inc esi
        loop L1
        pop esi                      ;恢复被修改的寄存器
        pop ecx
        pop ebx
    ENDM

    下面用字节数组、字数组和双字数组对宏进行示例调用:

    .data
    tableB BYTE 10h, 20h, 30h, 40h, 50h
    RowSizeB = ($ - tableB)
        BYTE 60h, 70h, 80h, 90h, 0A0h
        BYTE 0B0h, 0C0h, 0D0h, 0E0h, 0F0h
    
    tableW WORD 10h, 20h, 30h, 40h, 50h
    RowSizeW = ($ - tableW)
        WORD 60h, 70h, 80h, 90h, 0A0h
        WORD 0B0h, 0C0h, 0D0h, 0E0h, 0F0h
    
    tableD DWORD 10h, 20h, 30h, 40h, 50h
    RowSizeD = ($ - tableD)
        DWORD 60h, 70h, 80h, 90h, 0A0h
        DWORD 0B0h, 0C0h, 0D0h, 0E0h, 0F0h
    
    index DWORD ?
    .code
    mCalc_row_sum index, OFFSET tableB, RowSizeB, BYTE
    mCalc_row_sum index, OFFSET tableW, RowSizeW, WORD
    mCalc_row_sum index, OFFSET tableD, RowSizeD, DWORD

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