MIPS汇编字符串反转中的加载与存储字节问题排查

尝试用MIPS汇编实现字符串反转功能，但作为汇编新手不会调试。当前代码无法反转测试字符串，还触发运行错误：

Exception occurred at PC=0x00000004
Bad address in text read: 0x00000005

控制台提示存在错误的指令地址，无法定位问题，猜测可能出在lb和sb指令的使用上。

相关代码 #

reverse_string子程序 #

## $a0 --> address of string
## $v0 --> string length

reverse_string:
    j string_length # this subroutine works
    la $t3, STR_str # contains the string
    
    div $t9, $v0, 2 # divide string length by 2
    add $t8, $zero, $zero # this is the counter
    sub $v0, $v0, 1 # string length - 1
    add $t7, $t3, $v0 # offset by string length - 1 to find last character
    j reverse_string_loop

reverse_string_loop:
    beq $t8, $t9, end_for_all # check if it has reached the halfway point
    lb $t1, 0($t7)     # load last character into $t1
        lb $t2, 0($t3)     # load current character into $t2
        sb $t1, 0($t3)     # store last character at current location
        sb $t2, 0($t7)     # store current character at last location
    add $t3, $t3, 1 
    sub $t7, $t7, 1
    add $t8, $t8, 1

主程序 #

### reverse_string
##

li  $v0, 4
la $a0, STR_reverse_string
syscall

la $a0, STR_str
jal reverse_string

la $a0, STR_str
jal print_test_string


lw  $ra, 0($sp) # POP return address
addi    $sp, $sp, 4


jr  $ra

问题分析与修复 #

1. 无条件跳转导致后续代码被跳过 #

reverse_string开头的j string_length是致命错误：j指令会直接跳转到string_length，但不会保存返回地址，执行完string_length后不会回到reverse_string的后续代码（la $t3...这些行永远不会执行）。

修复：用jal string_length替代j string_length，jal会自动把返回地址存入$ra，执行完子程后可以继续执行后续代码。

2. 硬编码字符串地址，忽略传入参数 #

子程序定义里说明$a0是字符串地址，但代码里直接用la $t3, STR_str硬编码，没有使用传入的$a0，导致子程序无法处理主程序传入的字符串。

修复：把la $t3, STR_str改成move $t3, $a0，使用主程序传入的字符串地址。

3. 循环缺少跳转，执行一次后跑飞 #

reverse_string_loop执行完一次循环体后，没有跳转回循环开头的指令，会继续往下执行内存中后续的非法指令，触发地址错误。

修复：在循环体最后添加j reverse_string_loop，保证循环能重复执行。

4. 未定义end_for_all标签 #

代码里用beq $t8, $t9, end_for_all跳转，但没有定义该标签，会导致跳转到非法地址。

修复：添加end_for_all标签，并在标签处添加返回主程序的指令：

end_for_all:
    jr $ra

5. 寄存器使用注意事项 #

确保string_length子程序正确将字符串长度返回至$v0，且没有破坏$t3等需要使用的寄存器（如果string_length使用了临时寄存器，需要提前保存）。

修复后的reverse_string子程序示例 #

reverse_string:
    jal string_length # 调用子程并保存返回地址
    move $t3, $a0     # 使用传入的字符串地址，而非硬编码
    
    div $t9, $v0, 2   # 计算循环次数（长度/2）
    add $t8, $zero, $zero # 初始化计数器
    sub $v0, $v0, 1   # 最后一个字符的索引（长度-1）
    add $t7, $t3, $v0 # 最后一个字符的地址
    j reverse_string_loop

reverse_string_loop:
    beq $t8, $t9, end_for_all # 到达中点则退出循环
    lb $t1, 0($t7)     # 加载末尾字符
    lb $t2, 0($t3)     # 加载当前字符
    sb $t1, 0($t3)     # 交换存储
    sb $t2, 0($t7)
    add $t3, $t3, 1    # 指针右移
    sub $t7, $t7, 1    # 指针左移
    add $t8, $t8, 1    # 计数器+1
    j reverse_string_loop # 回到循环开头

end_for_all:
    jr $ra # 返回主程序

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user23033721