机试题——汇编作业

题目描述

小明的汇编语言课程布置了一个大作业，要求设计一种虚拟机解释器，解析并执行以下虚拟指令。虚拟机约定如下：

• 32位的整形寄存器有a0到a31，共32个寄存器。
• 整个虚拟机只有寄存器和立即数参与计算。
• 支持以下指令：
  1. MOV dst src：将src的值赋给dst。
  2. ADD dst src0 src1：将src0和src1的和赋给dst。
  3. SUB dst src0 src1：将src0和src1的差赋给dst。
  4. MUL dst src0 src1：将src0和src1的积赋给dst。
  5. DIV dst src0 src1：将src0除以src1的结果（向下取整）赋给dst。
  6. PRINT dst：打印dst寄存器的值。

规定：

• 不用考虑计算溢出（用例保证）。
• 指令数最多100条，至少有一条PRINT指令。
• 寄存器保证先赋值再引用。
• 不用考虑小数以及除0错误。

输入描述

若干行，每行一条指令。指令格式如下：

• MOV dst src
• ADD dst src0 src1
• SUB dst src0 src1
• MUL dst src0 src1
• DIV dst src0 src1
• PRINT dst

输出描述

对输入的每行指令，若为PRINT指令，则输出打印一行，该行中包括一个整数，表示寄存器的值。

用例输入

MOV a1 100
MOV a2 200
ADD a3 a1 100
SUB a4 a3 a2
PRINT a4

0

• a1=100
• a2=200
• a3=a1(100)+100=200
• a4=a3(200)-a2(200)=0

MOV a1 100
MOV a2 200
PRINT a1
ADD a3 a1 100
SUB a4 a3 a2
PRINT a4

100
0

解题思路

1. 数据结构：

   • 使用map<string, int>存储寄存器的值，键为寄存器名称（如a1），值为寄存器的整数值。

2. 指令解析：

   • 使用istringstream解析每条指令，根据指令类型执行不同的操作。
   • 对于MOV、ADD、SUB、MUL、DIV指令，解析目标寄存器和源寄存器/立即数，并执行相应的操作。
   • 对于PRINT指令，直接输出目标寄存器的值。

3. 辅助函数：

   • change(string& src)：将输入的字符串转换为对应的值，如果是寄存器则返回寄存器的值，如果是立即数则直接转换为整数。

4. 除法处理：

   • C++的除法是向零取整，而题目要求向下取整，因此需要对除法结果进行特殊处理。

代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<map>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<vector>
#include<unordered_map>
#include<unordered_set>
#include<queue>
#include<set>
#include<list>
#include<sstream>
#include<bitset>
#include<stack>
#include<climits>
#include<iomanip>
#include<cstdint>
using namespace std;

map<string, int> datas;

// 辅助函数：将输入的字符串转换为对应的值
int change(string& src) {
    if (src[0] == 'a') return datas[src]; // 如果是寄存器，返回寄存器的值
    else return atoi(src.c_str()); // 如果是立即数，直接转换为整数
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    string input;
    while (getline(cin, input)) {
        istringstream is(input);
        string cur, dst, src0, src1;
        int value;
        is >> cur; // 获取指令类型
        if (cur == "MOV") {
            is >> dst >> value; // 获取目标寄存器和源值
            datas[dst] = value; // 执行MOV操作
        } else if (cur == "ADD") {
            is >> dst >> src0 >> src1; // 获取目标寄存器和两个源值
            datas[dst] = change(src0) + change(src1); // 执行ADD操作
        } else if (cur == "SUB") {
            is >> dst >> src0 >> src1;
            datas[dst] = change(src0) - change(src1); // 执行SUB操作
        } else if (cur == "MUL") {
            is >> dst >> src0 >> src1;
            datas[dst] = change(src0) * change(src1); // 执行MUL操作
        } else if (cur == "DIV") {
            is >> dst >> src0 >> src1;
            // C++ 的除法是向零取整，需要处理成向下取整
            double temp = (double)change(src0) / (double)change(src1);
            datas[dst] = int(floor(temp)); // 执行DIV操作
        } else {
            is >> dst;
            cout << datas[dst] << "\n"; // 执行PRINT操作，输出寄存器的值
        }
    }
    return 0;
}