栈与函数 · 第 21 / 30 课 · 约 15 分钟

保留调用者的状态

函数需要临时工作区时，采用保存与恢复约定。

01 / 解释

理解概念

除非程序约定，否则函数可以改变寄存器。承诺保留 R1 的被调用者，必须在将 R1 用作临时空间前保存它，并在返回前恢复。

PUSH 与 POP 保存数据；CALL 与 RETURN 管理独立调用帧。即使调用者处于 LOOP 中，被调用函数也能安全返回。POP 恢复数据不会消耗函数的返回地址。

02 / 试做

观察实际执行

预期输出 2、4、6。CALL 返回循环体，而不是结束外层循环。

LOAD 1 R1
LOOP 3
LOAD R1
CALL double
PRINT
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT
double: MUL 2
RETURN

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

先把保存值读入 R1，再读取函数参数。调用一个暂用 R1 作工作区的辅助函数，返回参数 + 1。先输出结果，再输出保留的第一个值。使用 PUSH 和 POP 保留 R1。

检查器为 3 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 R1
INPUT
CALL helper
PRINT
LOAD R1
PRINT
HALT
helper:
  #
RETURN

需要提示？

载入 R1 并压栈之前，先把参数保存在 R2。POP 恢复旧 R1 时，另存计算结果。

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 R1
INPUT
CALL helper
PRINT
LOAD R1
PRINT
HALT
helper: COPY R0 R2
LOAD R1
PUSH
LOAD 99 R1
LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
POP
COPY R0 R1
LOAD R2
RETURN

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。

INPUT
COPY R0 R1
INPUT
CALL helper
PRINT
LOAD R1
PRINT
HALT
helper:
  #
RETURN

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。

使用编号

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。

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。