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位与表示 · 第 23 / 30 课 · 约 12 分钟

翻转位

利用 XOR 的可逆变化更新保存的设置。

01 / 解释

理解概念

掩码位为一时,XOR 翻转对应位;掩码位为零时,保留对应位。XOR 6 翻转第 1 和第 2 位。同一掩码使用两次会恢复原值。

可以用不变量测试可逆运算:翻转两次后,保存的设置应等于起始设置。即使程序改变了 R0,内存仍让这种关系可见。

02 / 试做

观察实际执行

预期先输出 44,再输出 42。比较变化和恢复的位。

LOAD 42
XOR 6
PRINT
XOR 6
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

读取一个字节。翻转第 1 和第 2 位,将结果保存到地址 20,读回后输出。再次翻转这些位,将恢复后的字节保存到地址 20,并输出恢复值。

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
XOR 6
STORE 20
LOAD [20]
PRINT
#
HALT
需要提示?

两次都使用 XOR 6;最终内存字节必须等于原始输入。

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
XOR 6
STORE 20
LOAD [20]
PRINT
XOR 6
STORE 20
LOAD [20]
PRINT
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。