第3天：加减乘除运算

今天我们来继续完善我们的加减乘除的指令。上一次我们支持了mov指令，这次我们来继续写add,sub,mul,div等指令。说是新编写指令，其实只需要改一句话即可。

void add(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p+=*q;//只有这里不同 
}

发现了吗？对于add,sub,mul,div等指令，只需要改这里的赋值运算“=”为加减乘除的运算“+=”，“-=”一类的即可。

为了节约篇幅，其他的函数在篇末再和总共的代码一起给出，这样就非常简单了。

好了，接下来我们来编写另外两个指令inc和dec。

inc eax

这样的语句，在C++中等价于：

eax++;

也就是说，inc就是+1的指令，dec就是-1的指令。

对于+1和-1的指令，我们也只需要调用add和sub即可，编写难度也是几乎没有。

else if(s=="inc"){
			Word s1;
			s1=getword();
			add(s1,"1");
		}
		else if(s=="dec"){
			Word s1;
			s1=getword();
			sub(s1,"1");
		}

这一段直接写在main函数中的总循环for(;;)中，也是很好写的。

由于前面的内容很水，接下来我们再写一个简单的功能：使用逗号分隔。

add eax,ebx	;正宗的汇编
add eax ebx	;我们的简易语言

看见了正宗汇编和我们自制的简易语言的区别了没有？也就是说，我们使用逗号来分隔而非空格。这样一来，最早的fscanf读入是按照空格分隔的，因此我们需要进行后期处理。我们定义一个函数getcomma(s,s1,s2)，用于把s用逗号分割为s1和s2两个字符串，由于s1和s2在参数中，要想传递必须通过指针。

对于逗号分隔字符串的写法，很多库函数都可以满足我们的需求，这里我使用的是sscanf，看个人习惯，例如strtok等也是可以的。

void getcomma(Word s,Word *s1,Word *s2){//两个操作数，取出逗号 
	char t1[100],t2[100];
	sscanf(s.c_str(),"%[^,],%s",t1,t2);
	//printf("[debug]%s %s\n\n",t1,t2);
	*s1=t1;*s2=t2;
}

格式串"%[^,],%s"表示使用逗号来分隔两个字符串。由于传递的参数是string类型（我这里是使用typedef别名定义为Word），因此需要额外使用一次临时变量（sscanf只能传递char*）

这样在main函数中，我们只需要通过getcomma就可以获取两个字符串了。

else if(s=="mov"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			mov(s1,s2);
		}

完整代码如下，今天的内容似乎没什么技术含量，我们下期再见。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<string>
using namespace std;
typedef string Word;
int eax,ebx,ecx,edx,esi,edi;
int *ebp,*esp;
Word *eip;

Word wd[32768+10];
Word getword(){
	return *(eip++);
}

int *getRegister(Word s){//给定一个寄存器字符串，获取它的地址（地址是因为方便赋值） 
	if(s=="eax")return &eax;
	else if(s=="ebx")return &ebx;
	else if(s=="ecx")return &ecx;
	else if(s=="edx")return &edx;
	else if(s=="esi")return &esi;
	else if(s=="edi")return &edi;
	else if(s=="ebp")return (int*)&ebp;
	else if(s=="esp")return (int*)&esp;//它们都是指针类型，要强制转换一下
	else return NULL; 
}
int getNum(Word s){//给定一个数字串，获取它的数字形态 
	int res;
	sscanf(s.c_str(),"%d",&res);
	return res;
} 
void error(){
	printf("Error in program: EIP %d\n",eip);
	exit(1);
}
void mov(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){//不是寄存器，就看做数字处理 
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p=*q;//完成赋值！ 
}
void debug(){
	printf("eax..%d ebx..%d ecx..%d edx..%d\n",eax,ebx,ecx,edx);
	printf("esi..%d edi..%d ebp..%d esp..%d\n",esi,edi,ebp,esp);
	printf("eip..%p\n",eip);
}

void add(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p+=*q;//只有这里不同 
}
void sub(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){ 
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p-=*q;//只有这里不同 
}
void mul(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p*=*q;//只有这里不同 
}
void div(Word s1,Word s2){
	int *p=getRegister(s1);
	if(p==NULL)error();
	int *q=getRegister(s2);
	if(q==NULL){ 
		q=new int;*q=getNum(s2);
	}
	*p/=*q;//只有这里不同 
}

void getcomma(Word s,Word *s1,Word *s2){//两个操作数，取出逗号 
	char t1[100],t2[100];
	sscanf(s.c_str(),"%[^,],%s",t1,t2);
	//printf("[debug]%s %s\n\n",t1,t2);
	*s1=t1;*s2=t2;
}
int main(int argc,char** argv){
	if(argc!=2){
		printf("The syntax of the command is incorrect.\n");
		exit(1);
	}
	FILE *fp=fopen(argv[1],"r");
	eip=wd;
	for(;;){
		char s[100];
		int i=fscanf(fp,"%s",s);
		if(i==EOF)break;
		*eip=s;++eip;//*eip就是读取的指令单词 ，存储在wd数组中 
	}
	eip=wd;
	
	for(;;){
		Word s=getword(); 
		if(s=="end"){
			exit(0);
		}
		else if(s=="mov"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			mov(s1,s2);
		}
		else if(s=="debug"){
			debug();
		}
		else if(s=="add"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			add(s1,s2);
		}
		else if(s=="sub"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			sub(s1,s2);
		}
		else if(s=="mul"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			mul(s1,s2);
		}
		else if(s=="div"){
			Word t,s1,s2;
			t=getword();getcomma(t,&s1,&s2);
			div(s1,s2);
		}
		else if(s=="inc"){
			Word s1;
			s1=getword();
			add(s1,"1");
		}
		else if(s=="dec"){
			Word s1;
			s1=getword();
			sub(s1,"1");
		}
		else{
			error();
		}
	}
	
	return 0;
}