名字、标签与地址

复习

　　上一章结尾留了个问题：程序里的 20、21、22，全是我们一个个数出来的。数一两个还行，可程序一大，这就成了噩梦。

　　举个例子。假设我们在前面插入了一条新指令，后面所有指令的地址都会往后挪一格。凡是引用了旧地址的地方，都得挨个改。漏掉一个，程序就跑飞了。

　　人解决重复劳动的老办法，还是 起名字 。

　　把“地址 20 里放着 3”这件事，改说成“有一个叫 x 的数据，值是 3”：

      LOAD  A, [x]
      LOAD  B, [y]
      ADD   R, A, B
      STORE [sum], R
      HALT

x:    .data 3
y:    .data 5
sum:  .data 0

　　x:、y:、sum: 后面跟着 .data，意思是“这里放一个数据，给它起这个名字”。从这一刻起，我们再也不用记“3 在地址 20”——只要说 [x] 就行。

　　不只是数据，跳转的目标也能起名字。上一章说过 JMP 和 JZ 会改 PC，可“改到哪”总得有个地址。于是这样写：

start: LOAD  A, [x]
       LOAD  B, [y]
       ADD   R, A, B
       STORE [sum], R
       JZ    done
       JMP   start
done:  HALT

　　start: 和 done: 就是两个标签（label）。JMP start 读作“跳回 start 那里”。至于什么时候跳、跳几次，那是分支和循环要讲的事，这里先看个大概就好。

　　标签不是新硬件，也不是什么魔法。它只是 地址的别名 。上面那几行，等价于：

　　（这里只是示意，真实地址取决于每条指令占几个存储单元。）

　　所以，写程序时可以满口 x、sum、start，等程序真正运行，PC 里跑的、地址线里传的，仍然是冷冰冰的数字。名字是给人看的，地址才是给机器用的。

　　有了名字，好处立刻显现：

　　名字把“人关心的意义”和“机器关心的位置”分开了。这又是一层抽象。

　　可是机器不认识 x，也不认识 start。总得有人把“名字”换算成“地址”，把写在纸上的汇编变成能塞进存储器的 0 和 1。

　　这个干活的程序，正是下一章的主角—— 汇编器 。

思考题

　　同一段程序，把 x 改成 a、sum 改成 total，机器码会不会变？为什么？

　　不会。名字只是给地址起的别名，改成 a、total 之后，地址并没有变，汇编器把它们翻译出来的机器码自然完全一样。这也说明：名字是给人看的，机器看到的始终只是地址和比特。

设计师 | 南国微雪