logoChat01.ai

Написать программу решения на с++ с ассемблеровски...

Создано: 13 апреля 2025 г.

Отвечено с использованием O1 от Chat01

Вопрос

Написать программу решения на с++ с ассемблеровскими вкраплениями на visual studio.На с++ только ввод вывод и объявление переменных

В одномерном динамическом массиве целых чисел длиной в слово четной размерности поменять местами первую половину массива со второй.
Массив заполнить генератором случайных чисел на C++.

Мысль

Crafting the solution

I’m tasked with writing a C++ program in Visual Studio to swap the first half of a one-dimensional dynamic integer array with the second, using inline assembly for swapping, and only C++ for IO and variable declarations.

Breaking down the task

I’m outlining a C++ program to dynamically allocate an array, populate it with random integers, print it, and use inline assembly to swap the first half with the second, utilizing registers for pointers.

Breaking down the loop

I’m detailing the loop within the inline assembly, using registers for pointers and temporary hold values, ensuring correct memory swapping through sequential instruction movements and exchanges.

Evaluating deliverable format

I'm considering a single C++ code file, approximately 55 lines, formatted in markdown, to meet the requirement of substantial content. Python plotting isn't necessary but can be included if needed.

Formulating the explanation

I’m thinking about adding an explanation to the C++ code, which will likely extend beyond 55 lines, to ensure clarity and meet the substantial content requirement.

Mapping out the code

I’m detailing the C++ code, including dynamic allocation, random number generation, array printing, and inline assembly for swapping array halves using ESI, EDI, and EAX registers.

Finished reasoning

Ответ

Ниже — полный пример для Visual Studio (конфигурация Win32 / x86).
В C++‑части остаётся лишь ввод/вывод и объявление переменных; вся «работа» по перестановке половин выполняется во встроенном ассемблере (__asm).

cpp
// swap_halves_inline_asm.cpp
// Меняет местами первую и вторую половины динамического массива целых.
// Компилировать как Win32 (x86):   cl /EHsc /W4 swap_halves_inline_asm.cpp

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

int main()
{
    std::srand(static_cast<unsigned>(std::time(nullptr)));

    unsigned n;                             // размер (должен быть чётным)
    std::cout << "Введите чётный размер массива: ";
    std::cin  >> n;

    if (n == 0 || (n & 1))
    {
        std::cout << "Размер должен быть положительным и чётным!\n";
        return 1;
    }

    int* a = new int[n];                    // динамический массив

    /* заполнение случайными числами */
    for (unsigned i = 0; i < n; ++i)
        a[i] = std::rand() % 100;           // 0‒99

    std::cout << "\nИсходный массив:\n";
    for (unsigned i = 0; i < n; ++i) std::cout << a[i] << ' ';
    std::cout << "\n\n";

    /*****************************************************************
     *  Ассемблер: переставляем половины местами
     *  esi –‑ ptr на элемент i            (первая половина)
     *  edi –‑ ptr на элемент i+n/2        (вторая половина)
     *  ecx –‑ счётчик = n/2 итераций
     *****************************************************************/
    __asm
    {
        mov     esi, a          ; esi = &a[0]
        mov     ecx, n
        shr     ecx, 1          ; ecx = n/2  (кол-во обменов)

        ; вычисляем адрес начала второй половины: a + (n/2)*4
        mov     eax, ecx
        shl     eax, 2          ; eax = (n/2)*sizeof(int)
        add     eax, esi
        mov     edi, eax        ; edi = &a[n/2]

    swap_loop:
        mov     eax, [esi]      ; eax = a[i]
        xchg    eax, [edi]      ; a[i] <-> a[i+n/2]   (в eax теперь старое a[i+n/2])
        mov     [esi], eax      ; записываем в первую половину

        add     esi, 4          ; ++i
        add     edi, 4
        loop    swap_loop       ; пока ecx != 0
    }

    std::cout << "После перестановки половин:\n";
    for (unsigned i = 0; i < n; ++i) std::cout << a[i] << ' ';
    std::cout << '\n';

    delete[] a;
    return 0;
}

Как это работает

РегистрЗначение
esiТекущий элемент из первой половины
ediСоответствующий элемент из второй половины
ecxСчётчик итераций (n/2) — используется командой loop
eaxВременный регистр для обмена значений (xchg)
  1. Сначала рассчитываем адрес начала второй половины: a + (n/2) * sizeof(int).
  2. В цикле n/2 раз обмениваем пары элементов с помощью xchg.
  3. loop swap_loop автоматически декрементирует ecx и прыгает, пока счётчик не станет 0.

Важно: inline‑assembler поддерживается только при сборке под x86.
Для x64 необходимо использовать внешние .asm‑файлы или intrinsics.

Поделиться этим Q&A