x86汇编分段函数实现错误求助：计算结果不符合预期

原问题描述 #

需要实现分段函数：

• 当x≤-1时，输出(-x²+1)
• 当|x|<1时，输出0
• 当x≥1时，输出(x²-1)

原代码存在两个问题：

• 输入-3时得到8而非-8
• 输入0.5时得到-0.75而非0

修正后的代码 #

extern printf, scanf
global main

section .data 
  in_fmt  db "%lf", 0
  out_fmt db "Result: %lf", 10, 0
  
  one dq 1.0
  minus_one dq -1.0

section .bss
  x resq 1   ; 用resq更清晰，双精度浮点数占8字节
  f resq 1
  temp resq 1
  
section .text
main:
  mov rbp, rsp; 调试用栈帧
  
  ; 读取输入x
  mov rdx, x           
  mov rcx, in_fmt       
  sub rsp, 40            ; 对齐栈
  call scanf
  add rsp, 40
  
  fld qword[x]           ; ST0 = x
  
  ; 判断x ≤ -1
  fld qword[minus_one]   ; ST0=-1, ST1=x
  fxch                   ; ST0=x, ST1=-1，交换后直接比较x和-1
  fcomi st0, st1         ; 比较x和-1
  jle case1              ; x ≤ -1 时跳转到case1
  
  fstp qword[temp]       ; 弹出x，此时栈空
  
  ; 判断|x| < 1：先取绝对值，再和1比较
  fld qword[x]
  fabs                   ; ST0 = |x|
  fld qword[one]         ; ST0=1, ST1=|x|
  fxch                   ; ST0=|x|, ST1=1
  fcomi st0, st1         ; 比较|x|和1
  jl case2               ; |x| < 1 时跳转到case2
  
  ; case3: x ≥1
  fstp qword[temp]       ; 弹出|x|，栈空
  fld qword[x]
  fmul qword[x]          ; x*x
  fsub qword[one]        ; x² -1
  fstp qword[f]
  jmp print
  
case2:
  fldz                   ; 加载双精度0.0
  fstp qword[f]          ; 存入结果
  jmp print
  
case1:
  fstp qword[temp]       ; 弹出x，栈空
  fld qword[x]
  fmul qword[x]          ; x*x
  fmul qword[minus_one]  ; -x²
  fadd qword[one]        ; -x² +1
  fstp qword[f]
  
print:
  mov rcx, out_fmt
  mov rdx, qword[f]
  sub rsp, 40
  call printf
  add rsp, 40
  
xor rax, rax
ret

关键修正点 #

1. x≤-1的判断逻辑修正
   原代码中fcomi的操作数顺序颠倒，导致判断条件完全相反。通过fxch交换栈顶两个元素，让ST0为x、ST1为-1，此时fcomi st0, st1后用jle case1就能正确匹配x≤-1的条件。

2. |x|<1的判断修正
   原代码未对x取绝对值，直接比较x和1，导致正数小于1的情况错误进入case3。新增fabs指令计算x的绝对值，再和1比较，用jl case2（小于）匹配|x|<1的条件。

3. case2的赋值修正
   原代码用mov qword[f], 0直接给双精度变量赋值整数0，这会导致内存中存储的是整数0的二进制表示，而非双精度浮点数0.0的格式。改用fldz加载标准双精度0.0，再存入结果变量。

4. 注释与变量声明优化
   将resb 8改为resq 1，更直观表示双精度浮点数的存储；修正case3中错误的注释，确保逻辑清晰。

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