Question

我在C中编写了一个程序，用于计算用户输入的2个非负整数的 Ackermann 值。程序检查整数是否为非负数，如果是，则计算它们的Ackermann值，然后请求新的输入或退出。该程序在C中运行良好，我没有问题。这是我的代码：

int ackermann(int m, int n){
        if (m == 0) return n + 1;
        if (n == 0) return ackermann(m - 1, 1);
        return ackermann(m - 1, ackermann(m, n - 1));
}

但事实上，对于大学课程的需要，我们使用C的修改版本（基本相同但有一些不同的语法规则），它们模拟MIPS汇编语言的语法和规则。更具体地说，我们使用寄存器来操作除数组和结构之外的所有数据。此外，我们不能使用for，while或do-while循环，而是使用 if 和 goto 语句。所以我用这种语言编写了以下程序（正如我所说的，它只不过是C语言不同）。我的问题是它只适用于（x，0）和（0，y）用户输入（x和y是非负数）。它不适用于（4,1），（3,2）和通常所有没有零的输入。据我所知，由于这些计算的大量堆栈，它不能像（10,10）这样非常大的数字有效地工作。但是我想让它适用于像Ackermann（3,1）== 13这样的简单输入。有关Ackermann函数的更多信息，请参阅：http://en.wikipedia.org/wiki/Ackermann_function 这是我的代码：

//Registers --- The basic difference from C is that we use registers to manipulate data
int R0=0,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13,R14,R15,R16,R17,R18,R19,R20,R21,
R22,R23,R24,R25,R26,R27,R28,R29,R30,R31;

int ackermann(int m, int n){

    R4 = m;
    R5 = n;

    if(R4 != 0)
        goto outer_else;
    R6 = R5 + 1;
    return R6;

    outer_else:
        if(R5 != 0)
            goto inner_else;
        R7 = R4 - 1;
        R6 = ackermann(R7, 1);
        return R6;

        inner_else:
            R8 = R5 - 1;
            R9 = ackermann(R4, R8);
            R10 = R4 - 1;
            R6 = ackermann(R10, R9);
            return R6;
}

Answer 1

我认为你的问题是那些寄存器值被定义为全局变量，并且它们被内部调用ackermann()更新，而外部调用依赖于那些不变的值。例如，查看注册版inner_else中的ackermann()子句：它调用ackermann(R4, R8)，并在下一个语句中取决于R4的当前值，但递归调用会改变R4在到达赋值语句之前的设置。

两种常见的解决方案：

将寄存器定义为局部变量，让编译器跟踪每个函数调用状态。
进入ackermann()功能后，手动保存所有寄存器的状态，然后在退出时恢复。

虽然解决方案1更容易，但我怀疑您的老师可能更喜欢解决方案2，因为它说明了编译器在其生成的汇编代码中处理实际寄存器管理所使用的技术。

C语言中Ackermann函数的替代实现

1 个答案: