MIPS汇编实现换行分隔字符串反转时栈读取地址错误求助

想要在不改变换行符位置的前提下，反转以换行分隔的字符串。采用栈结构实现，逻辑上认为合理，但运行时持续抛出“bad address in data/stack read”异常。输入字符串int_buffer格式类似 "123\n65\n893\n45\n"，期望输出为 "321\n56\n398\n54\n"，但程序处理完第一个换行前的字符串就触发异常，相关MIPS汇编代码如下：

la $a0, int_buffer
la $a1, str_buffer

push:
    lbu $t0, 0($a0)             # load address of character

    beqz $t0, buffer_end            # branch to end if end of buffer

    beq $t0, 10, pop            # branch to pop if newline

    subu $sp, $sp, 1
    sb $t0, ($sp)               # store char in stack
    addi $a0, $a0, 1            # increment input pointer

    j push

pop:
    lb $t0, 0($s0)              # load char in stack
    addu $sp, $sp, 1

    beqz $t0, add_newline       # branch to add newline after current set of strings

    sb $t0, 0($a1)
    addi $a1, $a1, 1            # increment output pointer
    j pop

add_newline:
    li $t0, 10
    sb $t0, 0($a1)

    addi $a0, $a0, 1            # skip newline
    addi $a1, $a1, 1            # move to next index

    j push                      # push the next set of string


buffer_end:

    # print out contents in str_buffer

    # exit

错误点梳理 #

1. 非法地址读取：pop段中使用未初始化的寄存器$s0读取数据，$s0指向随机内存地址，直接读取必然触发地址错误。
2. 栈操作顺序颠倒：原代码先将栈指针上移（addu $sp, $sp, 1）再读取数据，导致读取的是栈顶之外的非法区域，正确顺序应先读取栈顶数据，再移动栈指针。
3. 栈空判断逻辑错误：用读取到的字符是否为0判断栈空，但输入字符均为数字（非0），栈空后继续读取会访问非法地址。

修正后的代码 #

la $a0, int_buffer
la $a1, str_buffer
move $initial_sp, $sp  # 保存初始栈指针，用于判断当前行字符是否全部弹出

push:
    lbu $t0, 0($a0)             # 读取当前字符

    beqz $t0, buffer_end        # 到达缓冲区末尾则退出
    beq $t0, 10, pop            # 遇到换行则开始弹出栈中字符

    subu $sp, $sp, 1            # 栈指针下移，分配栈空间
    sb $t0, ($sp)               # 将字符存入栈
    addi $a0, $a0, 1            # 移动输入指针到下一个字符
    j push

pop:
    beq $sp, $initial_sp, add_newline  # 栈已空，跳转至添加换行符
    lb $t0, 0($sp)              # 读取栈顶字符
    addu $sp, $sp, 1            # 栈指针上移，释放栈空间

    sb $t0, 0($a1)              # 将字符写入输出缓冲区
    addi $a1, $a1, 1            # 移动输出指针到下一个位置
    j pop

add_newline:
    li $t0, 10
    sb $t0, 0($a1)              # 写入换行符

    addi $a0, $a0, 1            # 跳过输入中的换行符
    addi $a1, $a1, 1            # 移动输出指针到下一个位置
    j push                      # 继续处理下一行字符串

buffer_end:
    # 打印str_buffer内容
    # 程序退出

关键修改说明 #

• 新增move $initial_sp, $sp保存初始栈指针，通过比较$sp与$initial_sp判断当前行的字符是否全部弹出，避免栈空后非法读取。
• 将pop段的lb $t0, 0($s0)改为lb $t0, 0($sp)，从正确的栈顶地址读取字符。
• 调整栈操作顺序：先读取栈顶字符，再上移栈指针，确保读取的是栈中有效数据。
• 替换栈空判断逻辑，用栈指针位置替代字符值判断，避免输入无0字符时的错误跳转。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fhatuu