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8086汇编:输入输出数字、字符、字符串功能

Tao_Shimmer 2023-11-15 原文

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前言:初学汇编,可能一时难以习惯这种任何事情都要“亲力亲为”的方式。就拿输入输出来说,高级语言一个函数就可以搞定的事情,在汇编中却不是那么容易的。下面简单介绍下8086汇编输入输出数字和字符串的问题。

1、输入输出字符串

调用21号中断的0ah和09h号功能,可以实现字符串的输入输出
输入字符串,调用0ah号功能
需要注意的是,中断功能的调用大多是有一些约定的,基本上都是通过固定的寄存器传值
拿21h中断的0ah中断来说,这个功能是实现输入字符串的,在此之前首先要提供一个变量存放输入的字符串,这个变量的定义方式是有要求的,如下:

buffer db 50, ?, 50 dup('$')
//db表示定义字节大小,第一个50表示想要定义一个50字节大小的变量(申请空间),?表示一个未定义的值,它会记录输入字符串的实际长度,
//后面表示连续定义50个字节,用来存放输入的字符串的。至于为什么要定义为'$',这是因为'$'是字符串约定的结尾符号,输出的时候检测到这个符号就代表一个字符串结束。
//上面完成了定义一个变量(申请空间),用来存放输入的字符,下面还需要把这个变量的偏移地址给dx寄存器,才可以调用0ah号功能,段地址默认为ds就不需要改了
lea dx, buffer		;送偏移地址
mov ah,0ah			;0ah放入ah
int 21h         	;输入字符串功能调用

//下面介绍输出字符串功能,相对输入来说输出字符串要简单些
/*同样要有一个变量,将变量的地址放入ds:dx,然后调用09h号功能8*/
outputstr db 'hello world',0dh,0ah,'$'
//0dh,0ah分别是回车换行的ascii码,加到字符串后面表示换到下一行行首,'$'为结束标志
lea dx outputstr	;送偏移地址
mov ah, 09h			;09h放入ah
int 21h				;输出字符串功能调用

一个示例

下面咱们在dosbox下实验下,代码如下
功能是将输入的字符串在下一行输出

stack segment stack

stack ends

data segment
    buffer db 50, ?, 50 dup('$')
    next_row db 0dh,0ah,'$'
data ends

code segment
assume cs:code, ds:data, ss:stack

start:  mov ax, data
        mov ds, ax

        lea dx, buffer          ;输入字符串
        mov ah, 0ah
        int 21h

        lea dx, next_row        ;换行
        mov ah, 09h
        int 21h

        mov dx, offset [buffer+2]      ;输出字符串,注意起始地址
        mov ah, 09h
        int 21h

        mov ah, 4ch
        int 21h
code ends
        end start

编译、连接、然后执行

2、输入输出字符(数字)

其实输入输出数字都是通过输入输出字符实现的,准确的说,我们在屏幕上输入输出的只是某个数字(0-9)的ASCII码值(对应30H-39H),而8086的21H号中断提供了输入输出字符的功能。21h号中断要配合ah使用,将功能号放在ah中,再通过int 21h调用

2.1 输入输出字符

1号功能,输入字符

//1号功能,输入字符,输入字符的ascii码放在al中
mov ah, 1
int 21h

//2号功能,输出字符,要输出的字符放在dl中
mov dl 31h		//31h,即1的ASCII码
mov ah 2
int 21h

2.2 输入输出数字

其实输入输出数字本质上也就是输入输出字符(串),我们输入或输出的只是ASCII码值,要得到实际的数值,还要经过转换。除此之外,数据的大小(位数)也是受限制的,16位数二进制寄存器能保存的无符号数范围为0~65535,有符号数为-32768 ~ 32767,如果是用八位寄存器,可保存的数范围就更小了。

这里都以有符号的16位为前提讨论
一个比较完善的输入十进制数的处理流程如下:
① 调用21号中断的1号功能输入一个字符
② 判断输入字符的正负,负数,设置标记,正数继续下面步骤
③ 判断输入是否合法(是否为0 - 9),或结束;若非法,提示重新输入,若结束,保存结果,否则继续下一步
④ 将ASCII码值转为数值
⑤ 将已经得到的内容乘以10,加上本次输入的数值
⑥ 转①
流程图如下:

看起来有点复杂,事实上还好,我们直接上代码


;约定子程序的标号前加proc_前缀
;输入子程序,约定输入范围(-32768~32767),结果送到ax 
input proc near        
    push bp
    mov bp, sp
    push bx
    push cx
    push dx
proc_pre_start:
    xor ax, ax          ;置零,以免对后面的数据产生影响
    xor bx, bx
    xor cx, cx
    xor dx, dx
proc_judge_sign:		 ;判断符号
    mov ah, 1            ;21h-1号功能输入一个字符存入al
    int 21h 
    cmp al, '-'
    jne proc_next            ;不是负数,跳到下一步,是负数,设置dx为ffff
    mov dx, 0ffffh        
    jmp proc_digit_in
proc_next:
    cmp al, 30h         ;判断输入是否合法或结束(键入回车al为odh)
    jb proc_unexpected
    cmp al, 39h
    ja proc_unexpected
    sub al, 30h			;得到真实数值
    shl bx, 1           ;原来数据乘以10,加上al
    mov cx, bx
    shl bx, 1
    shl bx, 1
    add bx, cx
    add bl, al
    adc bh, 0
proc_digit_in:
    mov ah, 1           ;循环输入,直至结束
    int 21h
    jmp proc_next

proc_save:
    cmp dx, 0ffffh        ;是负数,求补,否则直接保存
    jne proc_result_save
    neg bx
proc_result_save:
    mov ax, bx             ;最终结果放入ax
    jmp proc_input_done

proc_unexpected:
    cmp al, 0dh
    je proc_save             ;如输入回车,转到保存结果,否则提示错误信息,重新输入
    dispmsg next_row
    dispmsg error
    jmp proc_pre_start

proc_input_done:
    pop dx
    pop cx 
    pop bx
    pop bp
    ret
input endp

相比起输入数字,输出数字就好简单些了
一个较为完善的输出数字的处理流程如下:
① 判断符号,正数继续,负数求补并输出一个负号
② 符号扩展为32数,免得除法溢出
③ 采用除10取余法,依次得到个位、十位上的数字,存入堆栈,并判断商是否为0,若为零,输出堆栈中的数据,结束,否则继续除法
流程比较简单,就不上流程图了,咱们直接上代码

;输出子程序,输入参数通过堆栈传递,大小为一个字
output proc near        
    push bp
    mov bp, sp
    push ax
    push bx 
    push cx
    push dx
    xor cx, cx
    mov bx, [bp+4]          ;将入参放到bx                          
    test bx, 8000h          ;判断结果是负数还是正数,若为负数,求补码,并输出一个负号
    jz proc_nonneg
    neg bx
    mov dl,'-'
    mov ah, 2
    int 21h
proc_nonneg: 
    mov ax, bx
    cwd                 ;符号扩展为dx.ax,以免除法溢出
    mov bx, 10          
proc_div_again:
    xor dx, dx
    div bx              ;除以10取余数,dx:ax / bx = ax......dx
    add dl, 30h
    push dX              ;结果存入堆栈 ,cx记录除法次数(数据长度)
    inc cx
    cmp ax, 0           ;商为0,结束,否则循环
    jne proc_div_again     
proc_digit_out:    
    pop dx              ;输出
    mov ah, 2             
    int 21h
    loop proc_digit_out
proc_output_done:
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    pop bp
    ret 2               ;退出子程序,弹出堆栈中主程序给的参数
output endp

一个示例

下面是一个示例,功能需求是输入三个有符号16位数字x,y,z;要求求最小值并输出

;csdn@Tao_shimmer

stack segment stack

stack ends

data segment
    x dw ?
    y dw ?
    z dw ?
    min dw ?
    inputx db 'please enter the value of x: ','$'
    inputy db 'please enter the value of y: ','$'
    inputz db 'please enter the value of z: ','$'
    outputmin db 'the minimum value of x y z is: ','$'
    error db 'input error, please re-enter: ','$'
    next_row db 0dh,0ah,'$'
data ends

code segment
assume cs:code, ds:data, ss:stack

;求三个数中最小值的宏,范围(-32768~32767)
;输入x,y,z,min结果保存到min中
min3 macro x,y,z,min         
    push ax
    mov ax, x
    cmp ax, y               ;比较x和y,将较小值放入ax
    jl xyzmin
    mov ax, y
xyzmin: 
    cmp ax, z               ;比较z和min(x,y)将较小值放入ax
    jl save_result
    mov ax, z
save_result:
    mov min, ax
    pop ax
endm

dispmsg macro message      ;显示字符串的宏,入参为起始地址
    lea dx, message
    mov ah, 9
    int 21h
endm

;主程序
start:  mov ax, data
        mov ds, ax

        dispmsg inputx       ;输入提示
        call input
        mov x, ax			 ;保存输入
        dispmsg inputy
        call input
        mov y, ax
        dispmsg inputz
        call input
        mov z, ax
        
        min3 x,y,z,min      
        dispmsg outputmin	 ;输出提示
        push min
        call output

        mov ah, 4ch
        int 21h

;约定子程序的标号前加proc_前缀
;输入子程序,约定输入范围(-32768~32767),结果送到ax 
input proc near        
    push bp
    mov bp, sp
    push bx
    push cx
    push dx
proc_pre_start:
    xor ax, ax          ;置零,以免对后面的数据产生影响
    xor bx, bx
    xor cx, cx
    xor dx, dx
proc_judge_sign:
    mov ah, 1            ;21h-1号功能输入一个字符存入al
    int 21h 
    cmp al, '-'
    jne proc_next            ;不是负数,跳到下一步,是负数,设置dx为ffff
    mov dx, 0ffffh        
    jmp proc_digit_in
proc_next:
    cmp al, 30h         ;判断输入是否合法或结束(键入回车al为odh)
    jb proc_unexpected
    cmp al, 39h
    ja proc_unexpected
    sub al, 30h
    shl bx, 1           ;原来数据乘以10,加上al
    mov cx, bx
    shl bx, 1
    shl bx, 1
    add bx, cx
    add bl, al
    adc bh, 0
proc_digit_in:
    mov ah, 1           ;循环输入,直至结束
    int 21h
    jmp proc_next

proc_save:
    cmp dx, 0ffffh        ;是负数,求补,否则直接保存
    jne proc_result_save
    neg bx
proc_result_save:
    mov ax, bx             ;最终结果dx.ax
    jmp proc_input_done

proc_unexpected:
    cmp al, 0dh
    je proc_save             ;如输入回车,转到保存结果,否则提示错误信息,重新输入
    dispmsg next_row
    dispmsg error
    jmp proc_pre_start

proc_input_done:
    pop dx
    pop cx 
    pop bx
    pop bp
    ret
input endp

;输出子程序,输入参数通过堆栈传递,为一个字
output proc near        
    push bp
    mov bp, sp
    push ax
    push bx 
    push cx
    push dx
    xor cx, cx
    mov bx, [bp+4]          ;将入参放到bx                          
    test bx, 8000h          ;判断结果是负数还是正数,若为负数,输出一个负号
    jz proc_nonneg
    neg bx
    mov dl,'-'
    mov ah, 2
    int 21h
proc_nonneg: 
    mov ax, bx
    cwd                 ;符号扩展为dx.ax,以免除法溢出
    mov bx, 10          
proc_div_again:
    xor dx, dx
    div bx              ;除以10取余数,dx:ax / bx = ax......dx
    add dl, 30h
    push dX              ;结果存入堆栈 ,cx记录除法次数(数据长度)
    inc cx
    cmp ax, 0           ;商为0,结束,否则循环
    jne proc_div_again     
proc_digit_out:    
    pop dx              ;输出
    mov ah, 2             
    int 21h
    loop proc_digit_out
proc_output_done:
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    pop bp
    ret 2               ;退出子程序,弹出堆栈中主程序给的参数
output endp

code ends
    end start

下面是在dosbox下的测试截图

参考资料

《汇编语言程序设计》第五版 钱晓捷等

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