在 MIPS 汇编语言中,使用递归来查找数组中元素的总和是一个有趣的挑战。递归函数需要保存返回地址和局部变量,以便在递归调用返回时能够正确恢复。以下是一个详细的步骤指南,展示了如何在 MIPS 汇编中实现递归求和。
假设我们有一个数组 arr
,其长度为 n
,我们希望使用递归函数来计算数组中所有元素的总和。
首先,我们定义数据段,包含数组和数组长度。
.data
arr: .word 1, 2, 3, 4, 5 # 示例数组
n: .word 5 # 数组长度
result: .word 0 # 存储结果
接下来,我们定义代码段,包含主程序和递归函数。
.text
.globl main
# 主程序
main:
la $a0, arr # $a0 = 数组的基地址
lw $a1, n # $a1 = 数组长度
jal sum_array # 调用递归函数
sw $v0, result # 将结果存储到 result 中
li $v0, 10 # 退出程序
syscall
# 递归函数:计算数组中元素的总和
# 参数:
# $a0 - 数组的基地址
# $a1 - 数组的长度
# 返回值:
# $v0 - 数组元素的总和
sum_array:
addi $sp, $sp, -8 # 为返回地址和局部变量分配空间
sw $ra, 4($sp) # 保存返回地址
sw $a1, 0($sp) # 保存数组长度
beq $a1, $zero, base_case # 如果数组长度为0,返回0
lw $t0, 0($a0) # $t0 = 数组的第一个元素
addi $a0, $a0, 4 # $a0 = 数组的基地址 + 4
addi $a1, $a1, -1 # $a1 = 数组长度 - 1
jal sum_array # 递归调用
lw $a1, 0($sp) # 恢复数组长度
lw $ra, 4($sp) # 恢复返回地址
addi $sp, $sp, 8 # 释放空间
add $v0, $v0, $t0 # $v0 = 递归结果 + 数组的第一个元素
jr $ra # 返回
# 基本情况:数组长度为0时返回0
base_case:
li $v0, 0 # $v0 = 0
lw $ra, 4($sp) # 恢复返回地址
addi $sp, $sp, 8 # 释放空间
jr $ra # 返回
arr
:定义一个包含5个元素的数组。n
:定义数组的长度。result
:用于存储计算结果。la
指令将数组的基地址加载到 $a0
。lw
指令将数组长度加载到 $a1
。jal
指令调用递归函数 sum_array
。result
中。li
和 syscall
指令退出程序。sum_array
:sum_array
。base_case
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