String 如何通过替换地址中的内存而不是在MIPS程序集中创建新内存来正确反转字符串

我在计算机体系结构课上有一个作业，我们要完成一系列的任务。最后一项任务是创建一个子例程，该子例程接受字符串并将其反转。我们不允许使用原始字符串来创建“新内存字符串”。相反，我们应该逐渐替换原始字符串的内容

我的第一个想法是在临时寄存器中加载最左边和最右边的字符，然后使用它们“交换”它们的位置。完成后，地址应该递增和递减（有两个地址，一个指向字符串的开头，另一个指向字符串的结尾）。然后循环，直到两个地址都指向同一个点，然后循环结束

这是我的反向字符串子程序的代码$a0是以NULL结尾的字符串的地址。我不确定我脑子里想的算法是否正确地转化为MIPS，我对这种语言非常陌生

reverse_string:

    #### Write your solution here ####
    beqz    $a0, rs_exit        # Check if string is NULL, exit if it is
    li  $t0, 0
    li  $t1, 0
    add $t0, $t0, $a0       # Save leftmost adress of string
    add $t1, $a0, $v0       # Save rightmost adress of string

    rs_loop:
    beq $t0, $t1, rs_exit
    lbu $t2, 0($t0)     # Save leftmost character in temporary register
    lbu $t3, 0($t1)     # Save rightmost character in temporary register
    sb  $a0, 0($t2)     # Replace rightmost character with leftmost character
    sb  $a0, 0($t3)     # Replace leftmost character with rightmost character
    addi    $t0, $t0, 1     # Increment leftmost adress by 1
    subi    $t1, $t1, 1     # Decrement rightmost by 1
    j   rs_loop

    rs_exit:
    jr  $ra

main中用于执行反向_字符串的代码如下：

    ##
    ### reverse_string
    ##

    li  $v0, 4
    la  $a0, STR_reverse_string
    syscall

    la  $a0, STR_str
    la  $a1, reverse_string
    jal reverse_string

    la  $a0, STR_str
    jal print_test_string

所以，正如前面提到的。预期结果是程序应该打印出反向字符串。目前，我在以下行出现错误：

sb  $a0, 0($t2)     # Replace rightmost character with leftmost character

错误：

Runtime exception at 0x004000c4: address out of range 0x0000004a

我已经试了好几个小时了。有几个人成功地获得了类似问题的帮助，但是他们有点不同（来自用户的输入，并且他们创建了新字符串，而不是替换原始字符串的内容）

谢谢你的帮助！多谢各位

我的第一个想法是。。。这将循环，直到两个地址都指向同一个点

直到“结束”指针等于或小于“开始”指针。对于“abcd”等偶数长度，指向“b”和“c”的指针是有效的，但在交换和递增+递减之后，它们仍然不相等，但应该结束循环。不管怎样，除了这个细节，你的想法是好的

0x004000c4处的运行时异常：地址超出范围0x0000004a

这意味着

sb

（存储字节）指令尝试在内存地址

0x0000004a

处写入，该地址不可访问（没有内存，或者没有足够的权限让您的进程在那里写入）。这意味着

0（$t2）

没有计算到该地址，这意味着

t2

中的值等于0x4a。当单步执行指令时，您应该能够在调试器中看到这一点

从那时起，您必须追溯整个操作，它是如何变成这个值的，以及为什么

---

为什么设置了

a1

？任务中的契约表示字符串地址是在

a0

中传递的，没有其他内容。但无论如何，这不是你的密码，只是好奇。。。那么让我们开始你的代码

空测试正常，您也可以使用

addi

或

$zero=$0

作为零值，即：

    beqz    $a0, rs_exit  # Check if string is NULL, exit if it is
    add $t0, $a0, $zero   # t0 = left pointer (start of string)
    add $t1, $a0, $v0     # t1 = start of string plus unknown value in v0

正如您在第二条评论中看到的，您在开始时就有一个bug

这确实意味着您根本没有调试代码，或者输入非常有限

如果例程的唯一输入是字符串的地址，则必须逐个字符地查找存储终止零的位置，并使用该位置来计算“end”指针。 （例如，您可以将

a0

复制到

a1

，从

a1

加载字节，检查零，递增

a1

，然后再次提取，……直到找到终止零为止……第一个零前面的地址（-1）是您的“结束”指针）

让我们假设你有正确的指针。。。另一部分：

前两个是正确的（使用正确的指针）。但另外两个完全错了。“sb”存储字节有参数“value，memory address”，所以您试图将字符串地址的底部字节存储到由字符表示的内存地址

0x4a

采用ASCII编码字符

'J'

，正如错误消息所指出的，该字符不是有效的内存地址

你可能认为自己很幸运，因为当在程序集编程时，有时类似的错误实际上发生在登记错误的值中，这是可访问的，并且一些内存被覆盖了，而这些内存本来应该没有，但是没有崩溃或任何问题的迹象。然后过了很长时间，代码的另一部分可能会到达该内存，期望其他东西存储在那里，这将产生一些bug。这些“内存覆盖”错误极难破译和修复，任何一个老派汇编/C/C++程序员都可以告诉你

因此，您的代码非常脆弱，请尝试实现您描述的想法

试着用调试器运行它（如果你使用的是SPIM/MARS模拟器，它们都有内置的调试器，不是最先进的调试器，但可以用于这些微小的教程任务），试着完全理解正在发生的事情，以及为什么这些指令不代表你的想法，以及它们在实际中的实际操作

您必须学习这项技能，如果您想在汇编中编写代码，汇编不允许出现错误或一些模糊的解释，或者通过“尝试”一些东西、随机更改源代码来获得工作代码。始终要弄清楚代码的实际用途，以及它与您想要的有多大的不同。然后修理它

一般来说，显示“没有调试”的汇编问题会很快被否决，因为调试是一个耗时的过程，而仅仅将其外包给其他人是不礼貌的。。。但你们有一个额外的点，我清楚地说明了你们的想法，并提供了几乎完整的可复制的例子（您忘了显示字符串定义……在汇编中，您定义数据的方式往往比代码更重要，因此您可能也有某种缺陷，比如不向字符串添加零终止符等）

也不要试图猜测

beqz    $a0, rs_exit        # Check if string is NULL, exit if it is
li  $t0, 0
li  $t1, 0
add $t0, $t0, $a0       # Save leftmost adress of string
add $t1, $a0, $v0       # Save rightmost adress of string

    beqz    $a0, rs_exit  # Check if string is NULL, exit if it is
    add $t0, $a0, $zero   # t0 = left pointer (start of string)
    add $t1, $a0, $v0     # t1 = start of string plus unknown value in v0

lbu $t2, 0($t0)     # Save leftmost character in temporary register
lbu $t3, 0($t1)     # Save rightmost character in temporary register
sb  $a0, 0($t2)     # Replace rightmost character with leftmost character
sb  $a0, 0($t3)     # Replace leftmost character with rightmost character