Команды обработки строк лекция. Команды обработки строк. Свойства операций над строками
 Скачать 93.13 Kb.
|
|
Использование библиотек макроопределений Определение таких макрокоманд, как INIT1 и INIT2 и одноразовое их использование в программе кажется бессмысленным. Лучшим подходом здесь является каталогизация собственных макрокоманд в библиотеке на магнитном диске, используя любое описательное имя, например, MACRO.LIB: INIT MACRO CSNAME,DSNAME,SSNAME . . ENDM PROMPT MACRO MESSGE . . ENDM Теперь для использования любой из каталогизированных макрокоманд вместо MACRO определения в начале программы следует применять директиву INCLUDE: INCLUDE C:MACRO.LIB . . INIT CSEG,DATA,STACK В этом случае Ассемблер обращается к файлу MACRO.LIB (в нашем примере) на дисководе C и включает в программу оба макроопределения INIT и PROMPT. Хотя в нашем примере требуется только INIT. Ассемблерный листинг будет содержать копию макроопределения, отмеченного символом C в 30 колонке LST-файла. Следом за макрокомандой идет ее расширение с объектным кодом и с символом плюс (+) в 31 колонке. Так как транслятор с Ассемблера является двухпроходовым, то для обеспечения обработки директивы INCLUDE только в первом проходе (а не в обоих) можно использовать следующую конструкцию: IF1 INCLUDE C:MACRO.LIB ENDIF IF1 и ENDIF являются условными директивами. Директива IF1 указывает Ассемблеру на необходимость доступа к библиотеке только в первом проходе трансляции. Директива ENDIF завершает IF-логику. Таким образом, копия макроопределений не появится в листинге — будет сэкономлено и время и память. Директива очистки Директива INCLUDE указывает Ассемблеру на включение всех макроопределений из специфицированной библиотеки. Например, библиотека содержит макросы INIT, PROMPT и DIVIDE, хотя программе требуется только INIT. Директива PURGE позволяет «удалить» нежелательные макросы PROMPT и DIVIDE в текущем ассемблировании: IF1 INCLUDE MACRO.LIB ;Включить всю библиотеку ENDIF PURGE PROMRT,DIYIDE ;Удалить ненужные макросы ... INIT CSEG,DATA,STACK ;Использование оставшейся макрокоманды Директива PURGE действует только в процессе ассемблирования и не оказывает никакого влияния на макрокоманды, находящиеся в библиотеке. Конкатенация (&) Символ амперсанд (&) указывает Ассемблеру на сцепление (конкатенацию) текста или символов. Следующая макрокоманда MOVE генерирует команду MOVSB или MOVSW: MOVE MACRO TAG REP MOVS&TAG ENDM Теперь можно кодировать макрокоманду в виде MOVE B или MOVE W. В результате макрорасширения Ассемблер сцепит параметр с командой MOVS и получит REP MOVSB или REP MOVSW. Данный пример весьма тривиален и служит лишь для иллюстрации. Директивы повторения: REPT, IRP, IRPC Директивы повторения заставляют Ассемблер повторить блок операторов, завершаемых директивой ENDM. Эти директивы не обязательно должны находится в макроопределении, но если они там находятся, то одна директива ENDM требуется для завершения повторяющегося блока, а вторая ENDM — для завершения макроопределения. REPT: Повторение Операция REPT приводит к повторению блока операторов до директивы ENDM в соответствии с числом повторений, указанным в выражении: REPT выражение В следующем примере происходит начальная инициализация значения N=0 и затем повторяется генерация DB N пять раз: N = 0 REPT 5 N = N + 1 DB N ENDM В результате будут сгенерированы пять операторов DB от DB 1 до DB 5. Директива REPT может использоваться таким образом для определения таблицы или части таблицы. Другим примером может служить генерация пяти команд MOVSB, что эквивалентно REP MOVSB при содержимом CX равном 05: REPT 5 MOVSB ENDM IRP: Неопределенное повторение Операция IRP приводит к повторению блока команд до директивы ENDM. Основной формат: IRP dummy, Аргументы, содержащиеся в угловых скобках, представляют собой любое число правильных символов, строк, числовых или арифметических констант. Ассемблер генерирует блок кода для каждого аргумента. В следующем примере Ассемблер генерирует DB 3, DB 9, DB 17, DB 25 и DB 28: IRP N,<3, 9, 17, 25, 28> DB N ENDM IRPC: Неопределенное повторение символа Операция IRPC приводит к повторению блока операторов до директивы ENDM. Основной формат: IRPC dummy,string Ассемблер генерирует блок кода для каждого символа в строке «string». В следующем примере Ассемблер генерирует DW 3, DW 4 ... DW 8: IRPC N,345678 DW N ENDM Условные директивы Ассемблер поддерживает ряд условных директив. Условные директивы наиболее полезны внутри макроопределений, но не ограничены только этим применением. Каждая директива IF должна иметь спаренную с ней директиву ENDIF для завершения IF-логики и возможную директиву ELSE для альтернативного действия. Отсутствие директивы ENDIF вызывает сообщение об ошибке: «Undeterminated conditional» (незавершенный условный блок). В случае, если проверяемое условие истинно, то Ассемблер выполняет условный блок до директивы ELSE или при отсутствии ELSE — до директивы ENDIF. В случае, если условие ложно, то Ассемблер выполняет условный блок после директивы ELSE, а при отсутствии ELSE вообще обходит условный блок. Ниже перечислены различные условные директивы: IF выражение В случае, если выражение не равно нулю, Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. IFE выражение В случае, если выражение равно нулю, Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. IF1 (нет выражения) В случае, если осуществляется первый проход ассемблирования то обрабатываются операторы в условном блоке. IF2 (нет выражения) В случае, если осуществляется второй проход операторы ассемблирования, то обрабатываются в условном блоке. IFDEF идентификатор В случае, если идентификатор определен в программе или объявлен как EXTRN, то Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. IFNDEF идентификатор В случае, если идентификатор не определен в программе или не объявлен как EXTRN, то Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. IFB <аргумент> В случае, если аргументом является пробел, Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. Аргумент должен быть в угловых скобках. IFNB <аргумент> В случае, если аргументом является не пробел, то Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. Аргумент должен быть в угловых скобках. IFIDN <арг-1>,<арг-2> В случае, если строка первого аргумента идентична строке второго аргумента, то Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. Аргументы должны быть в угловых скобках. IFDIF<арг-1>,<арг-2> В случае, если строка первого аргумента отличается от строки второго аргумента, то Ассемблер обрабатывает операторы в условном блоке. Аргументы должны быть в угловых скобках. Директива выхода из макроса EXITM Макроопределение может содержать условные директивы, которые проверяют важные условия. В случае, если условие истинно, то Ассемблер должен прекратить дальнейшее макрорасширение. Для этой цели служит директива EXITM: IFxx [условие] . . (неправильное условие) . EXITM . . ENDIF Как только Ассемблер попадает в процессе генерации макрорасширения на директиву EXITM, дальнейшее расширение прекращается и обработка продолжается после директивы ENDM. Можно использовать EXITM для прекращения повторений по директивам REPT, IRP и IRPC даже если они находятся внутри макроопределения. Макрокоманды, использующие IF и IFNDEF Макроопределение DIVIDE генерирует подпрограмму для выполнения деления вычитанием. Макрокоманда должна кодироваться с параметрами в следующей последовательности: делимое, делитель, частное. Макрокоманда содержит директиву IFNDEF для проверки наличия параметров. Для любого неопределенного элемента макрокоманда увеличивает счетчик CNTR. Этот счетчик может иметь любое корректное имя и предназначен для временного использования в макроопределении. После проверки всех трех параметров, макрокоманда проверяет CNTR: IF CNTR ;Макрорасширение прекращено EXITM В случае, если счетчик CNTR содержит ненулевое значение, то Ассемблер генерирует комментарий и прекращает по директиве EXITM дальнейшее макрорасширение. Заметим, что начальная команда устанавливает в счетчике CNTR нулевое значение и, кроме того, блоки IFNDEF могут устанавливать в CNTR единичное значение, а не увеличивать его на 1. В случае, если Ассемблер успешно проходит все проверки, то он генерирует макрорасширение. В кодовом сегменте первая макрокоманда DIVIDE содержит правильные делимое и частное и, поэтому генерирует только комментарии. Один из способов улучшения рассматриваемой макрокоманды — обеспечить проверку на ненулевой делитель и на одинаковый знак делимого и делителя; для этих целей лучше использовать коды Ассемблера, чем условные директивы. Макрос, использующий IFIDN-условие Макроопределение по имени MOVIF генерирует команды MOVSB или MOVSW в зависимости от указанного параметра. Макрокоманду можно кодировать с параметром B (для байта) или W (для слова) для генерации команд MOVSB или MOVSW из MOVS. Обратите внимание на первые два оператора в макроопределении: MOVIF MACRO TAG IFIDN <&TAG>, Условная директива IFIDN сравнивает заданный параметр (предположительно B или W) со строкой B. В случае, если значения идентичны, то Ассемблер генерирует REP MOVSB. Обычное использование амперсанда (&) — для конкатенации, но в данном примере операнд Примеры в кодовом сегменте трижды проверяют макрокоманду MOVIF: для параметра B, для параметра W и для неправильного параметра. Не следует делать попыток выполнения данной программы в том виде, как она приведена на рисунке, так как регистры CX и DX не обеспечены правильными значениями. Важно: u Макросредства возможны только для полной версии Ассемблера (MASM). u Использование макрокоманд в программах на Ассемблере дает в результате более удобочитаемые программы и более производительный код. u Макроопределение состоит из директивы MACRO, блока из одного или нескольких операторов, которые генерируются при макрорасширениях и директивы ENDM для завершения определения. u Код, который генерируется в программе по макрокоманде, представляет собой макрорасширение. u Директивы .SALL, .LALL и .XALL позволяют управлять распечаткой комментариев и генерируемого объектного кода в макрорасширении. u Директива LOCAL позволяет использовать имена внутри макроопределений. Директива LOCAL кодируется непосредственно после директивы MACRO. u Использование формальных параметров в макроопределении позволяет кодировать параметры, обеспечивающие большую гибкость макросредств. u Библиотека макроопределений дает возможность использовать макрокоманды для различных ассемблерных программ. u Условные директивы позволяют контролировать параметры макрокоманд. Макропроцессоры Основные понятия Макропроцессор — модуль системного ПО, позволяющий расширить возможности языка Ассемблера за счет предварительной обработки исходного текста программы. Определение, которое показанное выше, не представляется удачным, так как оно говорит только о сокращении объема записи, а это лишь одна из возможностей обеспечиваемых Макропроцессором. Хотя Макропроцессоры являются обязательным элементом всех современных языков Ассемблеров, аналогичные модули (Препроцессоры) могут быть и для других языков, в том числе и для языков высокого уровня. Для одних языков (Pascal, PL/1) применение средств препроцессора является опционным, для других (C, C++) — обязательным. Важно понимать, что Макропроцессор осуществляет обработку исходного текста. Он «не вникает» в синтаксис и семантику операторов и переменных языка Ассемблера, не знает (как правило) имен, употребляемых в программе, а выполняет только текстовые подстановки. В свою очередь, Ассемблер обрабатывает исходный текст, не зная, написан тот или иной оператор программистом «своей рукой» или сгенерирован Макропроцессором. По тому, насколько Препроцессор (Макропроцессор) и Транслятор (Ассемблер) «знают» о существовании друг друга, их можно разделить на три категории: u Независимые. Препроцессор составляет отдельный программный модуль (независимую программу), выполняющую просмотр (один или несколько) исходного модуля и формирующую новый файл исходного модуля, поступающий на вход Транслятора (пример — язык C). u Слабосвязанные. Препроцессор составляет с Транслятором одну программу, но разные секции этой программы. Если в предыдущем случае Препроцессор обрабатывает весь файл, а затем передает его Транслятору, то в этом случае единицей обработки является каждый оператор исходного текста: он обрабатывается секцией Препроцессора, а затем передается секции Транслятора. (Пример — HLASM для S/390). u Сильносвязанные. То же распределение работы, что и в предыдущем случае, но Препроцессор использует некоторые общие с Транслятором структуры данных. Например, Макропроцессор может распознавать имена, определенные в программе директивой EQU и т.п. (Пример — MASM, TASM). Основные термины, связанные с данными, обрабатываемыми Макропроцессором: u макровызов (или макрокоманда); u макроопределение; u макрорасширение. Макровызов или макрокоманда или макрос — оператор программы, который подлежит обработке Макропроцессором (Макропроцессор обрабатывает не все операторы, а только ему адресованные). Макроопределение — описание того, как должна обрабатываться макрокоманда, макроопределение может находиться в том же исходном модуле, что и макрокоманда или в библиотеке макроопределений. Макрорасширение — результат выполнения макровызова, представляющий собой один или несколько операторов языка Ассемблера, подставляемых в исходный модуль вместо оператора макровызова. Пример обработки макровызова показан на рисунке. Оператор макровызова в исходной программе имеет тот же формат, что и другие операторы языка Ассемблера: В нем есть метка (необязательно), мнемоника и операнды. При обработке исходного текста если мнемоника оператора не распознается как машинная команда или директива, она считается макрокомандой и передается для обработки Макропроцессору. Макроопределение описывает, как должна обрабатываться макрокоманда. Средства такого описания составляют некоторый Макроязык. Для Макропроцессоров 1-й и 2-й категорий средства Макроязыка могут быть достаточно развитыми. Для Макропроцессоров 3-й категории средства Макроязыка могут быть довольно бедными, но в составе языка Ассемблера может быть много директив, применяемых в макроопределениях (возможно, — только в макроопределениях). В теле макроопределения могут употребляться операторы двух типов: u операторы Макроязыка, которые не приводят к непосредственной генерации операторов макрорасширения, а только управляют ходом обработки макроопределения; u операторы языка Ассемблера (машинные команды и директивы), которые переходят в макрорасширение, возможно, с выполнением некоторых текстовых подстановок. Поскольку макроопределение, обрабатывается перед трансляцией или вместе с ней, макрокоманда, определенная в исходном модуле, может употребляться только в этом исходном модуле и «не видна» из других исходных модулей. Для повторно используемых макроопределений обычно создаются библиотеки макроопределений. В некоторых системах (например, z/OS) макрокоманды обеспечивают системные вызовы и существуют богатейшие библиотеки системных макроопределений. Самое очевидное применение макрокоманд — для сокращения записи исходной программы, когда один оператор макровызова заменяется на макрорасширение из двух и более операторов программы. В некоторых случаях макрорасширение может даже содержать и единственный оператор, но просто давать действию, выполняемому этим оператором более понятную мнемонику. Но возможности Макропроцессора гораздо шире. Так, одна и та же макрокоманда с разными параметрами может приводить к генерации совершенно различных макрорасширений — и по объему, и по содержанию. Сравнение макросредств и подпрограмм Использование макросредств во многом подобно использованию подпрограмм: в обоих случаях мы сокращаем запись исходного текста и создаем повторно используемые фрагменты кода. (Например, в C/C++ вызов псевдофункции неотличим от вызова функции.) Принципиальные различия между подпрограммами и макросредствами: u Команды, реализующие подпрограмму, содержатся в кода загрузочного модуля один раз, а команды, реализующие макровызов, включаются в программу для каждого применения макровызова (макросредства требуют больше памяти). u Выполнение подпрограммы требует передачи управления с возвратом — команды типа CALL и RET, а команды макрорасширения включаются в общую последовательность команд программы (макровызовы выполняются быстрее). Если в многофункциональной подпрограмме имеется разветвление в зависимости от значений параметров, то в загрузочный модуль включается код подпрограммы в полном объеме, даже если в конкретной программе реально используется только одна из ветвей алгоритма; в макровызове в каждое макрорасширение включаются только операторы, определяемые фактическими значениями параметров макровызова (экономия и времени и объема в макровызовах). Общий итог сравнения: макросредства обеспечивают несколько большее быстродействие при несколько больших затратах памяти. Поэтому обычно макросредства применяются для оформления сравнительно небольших фрагментов повторяющегося кода. |