在MIPS中实现给定排序与交换函数时，无需将参数保存至$S寄存器或栈是否合理？

你的理解存在一些关键误区，我们结合MIPS寄存器调用约定和你的代码逻辑来逐一拆解分析：

• 临时寄存器（$t0-$t9）：被调用函数（比如这里的swap）可以随意修改这些寄存器的值，调用函数（sort）不能假设调用后这些寄存器还保留原有内容。
• 保存寄存器（$s0-$s7）：如果被调用函数要修改这类寄存器，必须先把原值压栈保存，调用结束后恢复；调用函数可以放心地在调用其他函数前后使用这些寄存器的内容。
• 参数寄存器（$a0-$a3）：属于临时寄存器范畴，调用其他函数后，这些寄存器的值大概率会被覆盖，调用函数不能依赖它们保留初始参数值。

先回顾你的C代码逻辑：

void sort (int v[], int n) { 
    int i, j; 
    for (i = 0; i<n; i+=1){ 
        for(j=i-1; j>=0 && v[j]>v[j+1]; j-=1){ 
            swap(v,j); 
        } 
    } 
} 

• 参数v：它是数组的指针地址，整个sort执行过程中这个地址是固定的（只有数组内容会被swap修改）。每次调用swap都需要传递这个地址，但如果把它存在$a0里，调用swap后，$a0可能被swap修改（哪怕你的swap汇编没改，按调用约定swap有权修改），后续sort就无法再定位到数组了。
• 参数n：数值全程固定，外层循环每次都要靠它判断i < n。如果把n存在$a1里，调用swap时会把$a1覆盖成j的值（因为swap的第二个参数是j），调用结束后n的数值就丢失了，外层循环无法继续执行。
• 循环变量j：调用swap后还需要执行j -= 1，如果j存在临时寄存器（比如$t系列）里，swap可能会修改这个寄存器的值，导致j的数值丢失，内层循环无法正常迭代。

你提到的“v[]在swap函数中需要保持修改后的状态”和保存指针地址是两回事：我们要保存的是数组的指针值（不是数组内容），数组内容的修改是通过指针操作的，保存指针地址是为了确保sort在调用swap后还能正确找到数组的位置。

而循环变量j的问题在于，swap会使用临时寄存器，如果你把j存在临时寄存器里，调用swap后这个寄存器的值可能被覆盖，导致j的数值丢失，内层循环无法继续推进。

正确的做法是：

• 在sort函数入口处，把$a0（v的地址）保存到$s0，把$a1（n的数值）保存到$s1（按规则，需要先把$s0和$s1的原值压栈，再存入新值）。
• 循环变量i和j可以用临时寄存器，但在调用swap之前，需要把j的值保存到不会被修改的地方（或者调用swap时把j放到$a1，调用结束后从栈/保存寄存器里恢复j的值）。

顺便纠正一个逻辑问题，你的swap汇编里的地址计算有误：

swap : 
    sll $t1, $a0, 2 // 注释写的是k*4，但$a0是v的地址，k应该对应$a1
    add $t1, $a0, $t1 // 这行的地址计算逻辑也错了

正确的swap汇编应该是：

swap : 
    sll $t1, $a1, 2    # $t1 = k * 4（int类型占4字节）
    add $t1, $a0, $t1  # $t1 = v的起始地址 + k*4 = &v[k]
    lw $t0, 0($t1)     # $t0 = v[k]（临时存储）
    lw $t2, 4($t1)     # $t2 = v[k+1]
    sw $t2, 0($t1)     # v[k] = v[k+1]
    sw $t0, 4($t1)     # v[k+1] = 临时存储的v[k]
    jr $ra             # 返回调用者

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user9178840