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构建小程序 · 第 29 / 30 课 · 约 18 分钟

用栈实现缓冲区工具

结合输入、循环、栈和索引存储。

01 / 解释

理解概念

栈自然地反转序列。逐个读取字节并压栈,再逐个弹出,写入新缓冲区。两个循环将收集阶段与输出阶段分开。

输入先给出 N,表示后续字节数。将 N 放在两个循环共用的寄存器中。空缓冲区在两个阶段都执行零轮,不应产生输出或意外内存写入。

02 / 试做

观察实际执行

预期输出 30、20、10,内存单元 0–2 也相同。

LOAD 3 R3
LOAD 10
PUSH
LOAD 20
PUSH
LOAD 30
PUSH
LOAD 0 R1
LOOP R3
POP
STORE R1
PRINT
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT

用单步一次跟踪一条指令。你可以修改示例并重新执行。

03 / 挑战

让它正确运行

读取 N(0–5),再恰好读取 N 个字节值。使用数据栈倒序排列它们。输出倒序结果,并从内存地址 0 开始保存。

检查器为 4 个测试案例分别在全新机器上运行当前编辑器程序,并自行提供输入和预设内存。实验室当前输出和内存不会决定结果。

INPUT
COPY R0 R3
LOOP R3
  #
RETURN
LOAD 0 R1
LOOP R3
  #
RETURN
HALT
需要提示?

在 STORE 和 PRINT 都使用完字节前,让它保留在 R0;之后才递增目标指针。

查看完整示例答案

阅读程序,预测每条指令的效果,再在实验室逐步执行。

INPUT
COPY R0 R3
LOOP R3
INPUT
PUSH
RETURN
LOAD 0 R1
LOOP R3
POP
STORE R1
PRINT
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT

表情符号 CPU 实验室

就绪 · 0 个周期

表情符号程序

输入 LOAD、ADD 或其他操作码,再按空格插入表情符号。Ctrl/⌘ + Enter 运行或暂停;Escape 暂停;Ctrl/⌘ + ] 缩进。Tab 移动焦点。标签使用冒号,跳转使用从零开始的指令地址。

指令映射与断点(0)

断点在指令执行前停止。运行会跳过一次当前已停止断点并继续;单步直接执行它。编辑源代码会清除旧断点和机器状态。

    CPU 寄存器

    R0
    0
    R1
    0
    R2
    0
    R3
    0
    R4
    0
    R5
    0
    R6
    0
    R7
    0
    程序计数器(PC)
    0
    栈指针(SP)
    255
    标志
    零: 关 · 负: 关 · 溢出: 关
    延迟请求
    0 ms
    栈与循环帧

    SP = 255 − 数据深度 − 调用深度。栈独立于内存。

    数据栈(底 → 顶)

    空

    调用返回地址(底 → 顶)

    空

    循环帧

    空

    输出与输入

    执行 PRINT 指令以查看输出。

    排队的输入: 空

    内存 · 256 字节 · 0 个非零

    每个单元显示地址:数值。R = 本步读取;W = 本步写入。选择单元以检查,或在执行前初始化。方向键移动,Home/End 定位行首或行尾,Ctrl/⌘ + Home/End 定位整个内存的起点或终点。

    初始化内存前请重置。保存数值绕回 0–255。
    执行轨迹 · 0 项

    下方显示最近记录。检查任意从零开始的索引,查看完整独立的执行前后状态。

    检查你的挑战

    随时可以检查。全部案例通过后才记录完成。

    进度仅使用 localStorage,保留在此浏览器,从不发送至服务器。