重复与计数器 · 第 15 / 30 课 · 约 12 分钟

从一加到 N

将累加总和与循环计数器分开保存。

01 / 解释

理解概念

算法是可重复的问题解决方法。求 1 到 N 的和时，从总和零开始，每轮加入当前计数器。总和与计数器承担不同角色，需要不同寄存器。

不变量是在算法运行中始终成立的关系。经过 k 轮，总和为 1 + … + k。零轮时为零。通过轨迹检查这个关系，而不是根据最终答案猜测。

02 / 试做

观察实际执行

运行中的总和是 1、3、6、10。只有最后的总和会被输出。

LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP 4
LOAD R2
ADD R1
COPY R0 R2
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
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 0 到 10 的 N。使用循环输出 1 + 2 + … + N。N = 0 时输出 0。

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 R3
LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP R3
  #
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

需要提示？

加上 R1 之前重新载入 R2，再把新总和存回 R2。

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
LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP R3
LOAD R2
ADD R1
COPY R0 R2
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

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 R3
LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP R3
  #
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

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。