使用NASM实现字符逆序显示（程序陷入无限循环）

问题背景 #

编写的NASM汇编程序预期实现接收字符并逆序显示功能，但运行时陷入无限循环。原代码及编译步骤如下：

原程序代码 #

section .bss           
    num resb 1

section .text          
    global _start

_start:                
    call inputkey
    call outputkey

    ;程序退出
    mov eax, 1
    mov ebx, 0
    int 80h

inputkey:
    ;读取用户输入
    mov eax, 3
    mov ebx, 2
    mov ecx, num  
    mov edx, 1         
    int 80h

    cmp ecx, 1Ch
    je .sub2
    push ecx
    jmp inputkey

.sub2:
    push ecx
    ret

outputkey:
    pop ecx
    ;输出字符
    mov eax, 4
    mov ebx, 1
    ;mov ecx, num
    mov edx, 1
    int 80h  

    cmp ecx, 1Ch
    je .sub1
    jmp outputkey

.sub1:
    ret

原编译运行步骤 #

文件名：logic.asm

执行命令：

nasm -f elf logic.asm
ld -m elf_i386 -s -o logic logic.o
./logic

错误分析 #

程序陷入无限循环及功能异常的核心原因如下：

1. 输入文件描述符错误：使用ebx=2（标准错误流）读取输入，应改为ebx=0（标准输入流stdin）。
2. 错误比较内存地址而非字符值：cmp ecx, 1Ch是比较num的内存地址与终止符1Ch（Ctrl+\的ASCII码），两者永远不可能相等，导致inputkey无限循环。需读取num存储的实际字符进行比较：cmp byte [num], 1Ch。
3. 压入栈的是地址而非字符值：push ecx压入的是num的内存地址，而非用户输入的字符，导致后续输出逻辑完全错误。应压入实际读取的字符：push byte [num]。
4. 输出系统调用参数错误：write系统调用（eax=4）要求ecx指向输出缓冲区，原代码直接使用ecx存储的字符值会导致非法内存访问，且循环判断同样错误比较地址与终止符。

修正后的代码 #

section .bss           
    num resb 1

section .text          
    global _start

_start:                
    call inputkey
    call outputkey

    ;程序退出
    mov eax, 1
    mov ebx, 0
    int 80h

inputkey:
    ;从标准输入读取1个字符，存入num
    mov eax, 3
    mov ebx, 0          ; 修正：使用标准输入(stdin)
    mov ecx, num  
    mov edx, 1         
    int 80h

    cmp byte [num], 1Ch ; 修正：比较num中的字符值与终止符1Ch
    je .sub2
    push byte [num]     ; 修正：压入实际输入的字符值
    jmp inputkey

.sub2:
    ; 终止符不需要压入栈，直接返回
    ret

outputkey:
    ; 检查栈是否为空（防止无输入时出错）
    cmp esp, ebp
    je .sub1

    pop ecx             ; 弹出栈中存储的字符值
    ; 将字符存入num作为输出缓冲区
    mov [num], cl
    ; 输出num中的字符
    mov eax, 4
    mov ebx, 1
    mov ecx, num        ; 修正：指向输出缓冲区地址
    mov edx, 1
    int 80h  

    jmp outputkey       ; 继续弹出输出，直到栈空

.sub1:
    ret

修正说明 #

1. 输入部分：将文件描述符改为0，比较num中的字符值，压入实际字符到栈中，终止符不压入栈直接返回。
2. 输出部分：通过检查栈指针判断是否输出完毕，弹出字符后存入num缓冲区，调用write输出，直到栈空后返回，避免无限循环。

编译运行验证 #

使用原编译命令重新编译运行：

nasm -f elf logic.asm
ld -m elf_i386 -s -o logic logic.o
./logic

运行时输入任意字符，按下Ctrl+\（对应ASCII码1Ch）结束输入，程序会逆序显示之前输入的所有字符。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sri Tamal Chakraborty