汇编语言 - 循环结构
循环是程序中最常见的控制结构之一。在汇编语言中，你可以用 LOOP 指令或条件跳转来实现各种循环逻辑。
LOOP 指令
LOOP 是 x86 专门为循环设计的指令，它使用 ECX 作为计数器：
每次执行 LOOP 时，ECX 自动减 1，如果 ECX 不为 0 就跳转到目标标签。
实例
; 文件路径：loop_basic.asm
; LOOP 指令基本用法：重复 5 次输出
section .data
msg db 'runoob', 0xA
len equ $ - msg
section .text
global _start
_start:
mov ecx, 5 ; 循环计数器 = 5（循环 5 次）
repeat:
; 保存 ecx（系统调用可能修改它）
push ecx
; 输出 msg
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, len
int 0x80
; 恢复 ecx
pop ecx
loop repeat ; ecx--; if ecx != 0 跳转到 repeat
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
; LOOP 指令基本用法：重复 5 次输出
section .data
msg db 'runoob', 0xA
len equ $ - msg
section .text
global _start
_start:
mov ecx, 5 ; 循环计数器 = 5（循环 5 次）
repeat:
; 保存 ecx（系统调用可能修改它）
push ecx
; 输出 msg
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, len
int 0x80
; 恢复 ecx
pop ecx
loop repeat ; ecx--; if ecx != 0 跳转到 repeat
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
运行结果：
$ nasm -f elf32 loop_basic.asm -o loop_basic.o $ ld -m elf_i386 loop_basic.o -o loop_basic $ ./loop_basic runoob runoob runoob runoob runoob
loop默认使用 ECX（32位）作为计数器。在 16 位模式下使用 CX，64 位模式下使用 RCX。务必在 loop 之前正确设置 ECX 的值。
LOOP 的变体
| 指令 | 跳转条件 | 说明 |
|---|---|---|
| LOOP | ECX != 0 | 标准循环，先减 ECX 再判断 |
| LOOPE / LOOPZ | ECX != 0 且 ZF = 1 | 相等时继续循环 |
| LOOPNE / LOOPNZ | ECX != 0 且 ZF = 0 | 不等时继续循环 |
实例
; LOOPE 示例：在数组中查找第一个非零值
section .data
array db 0, 0, 0, 5, 0, 0 ; 前三个是 0，第四个是 5
section .text
global _start
_start:
mov ecx, 6 ; 数组长度
mov esi, array - 1 ; 指向数组前一个位置
find_nonzero:
inc esi ; 移动到下一个元素
cmp byte [esi], 0 ; 当前元素 == 0 ?
loope find_nonzero ; 如果是 0 且 ecx > 0，继续循环
; 循环结束：找到了第一个非零元素，或遍历结束
; esi 现在指向第一个非零元素的地址
; ecx 剩余未比较的元素个数
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
section .data
array db 0, 0, 0, 5, 0, 0 ; 前三个是 0，第四个是 5
section .text
global _start
_start:
mov ecx, 6 ; 数组长度
mov esi, array - 1 ; 指向数组前一个位置
find_nonzero:
inc esi ; 移动到下一个元素
cmp byte [esi], 0 ; 当前元素 == 0 ?
loope find_nonzero ; 如果是 0 且 ecx > 0，继续循环
; 循环结束：找到了第一个非零元素，或遍历结束
; esi 现在指向第一个非零元素的地址
; ecx 剩余未比较的元素个数
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
条件循环（WHILE 循环）
用条件跳转实现 while 循环：先判断条件，再执行循环体。
实例
; 文件路径：while_loop.asm
; 实现：while (x < 100) x = x * 2;
section .data
x dd 1
limit dd 100
section .text
global _start
_start:
; while 循环
while_start:
mov eax, [x] ; 加载 x
cmp eax, [limit] ; x < 100 ?
jge while_end ; 如果 x >= 100，结束循环
shl eax, 1 ; x = x * 2
mov [x], eax ; 存回 x
jmp while_start ; 回到循环开始，重新判断
while_end:
; x 现在是 128（1->2->4->8->16->32->64->128，128 >= 100 停止）
mov eax, 1
mov ebx, [x] ; 返回 x 作为退出码
int 0x80
; 实现：while (x < 100) x = x * 2;
section .data
x dd 1
limit dd 100
section .text
global _start
_start:
; while 循环
while_start:
mov eax, [x] ; 加载 x
cmp eax, [limit] ; x < 100 ?
jge while_end ; 如果 x >= 100，结束循环
shl eax, 1 ; x = x * 2
mov [x], eax ; 存回 x
jmp while_start ; 回到循环开始，重新判断
while_end:
; x 现在是 128（1->2->4->8->16->32->64->128，128 >= 100 停止）
mov eax, 1
mov ebx, [x] ; 返回 x 作为退出码
int 0x80
DO-WHILE 循环
先执行循环体，再判断条件：
实例
; DO-WHILE 循环：至少执行一次
section .data
counter dd 0
section .text
global _start
_start:
mov dword [counter], 0
do_loop:
; 循环体：counter++（至少执行一次）
inc dword [counter]
; 判断条件
cmp dword [counter], 5
jl do_loop ; counter < 5 时继续
; counter 最终 = 5
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
section .data
counter dd 0
section .text
global _start
_start:
mov dword [counter], 0
do_loop:
; 循环体：counter++（至少执行一次）
inc dword [counter]
; 判断条件
cmp dword [counter], 5
jl do_loop ; counter < 5 时继续
; counter 最终 = 5
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
嵌套循环
嵌套循环需要注意外层计数器的保存：
实例
; 文件路径：nested_loop.asm
; 嵌套循环示例：打印乘法表（3×3）
section .data
space db ' '
newline db 0xA
; 用于存放转换后的数字字符（2位 + 空格 + null）
num_str db ' ', 0
section .text
global _start
_start:
mov ecx, 3 ; 外层循环计数器（行数）
outer_loop:
push ecx ; ★ 保存外层计数器！（重要）
mov ecx, 3 ; 内层循环计数器（列数）
inner_loop:
push ecx ; 保存内层计数器
; 计算乘积 = 外层行号(4-当前ecx) × 内层列号
; 此处省略具体数字转换输出，仅演示结构
; 实际输出：行号×列号
pop ecx ; 恢复内层计数器
loop inner_loop ; 内层循环
; 输出换行
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, newline
mov edx, 1
int 0x80
pop ecx ; ★ 恢复外层计数器
loop outer_loop ; 外层循环
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
; 嵌套循环示例：打印乘法表（3×3）
section .data
space db ' '
newline db 0xA
; 用于存放转换后的数字字符（2位 + 空格 + null）
num_str db ' ', 0
section .text
global _start
_start:
mov ecx, 3 ; 外层循环计数器（行数）
outer_loop:
push ecx ; ★ 保存外层计数器！（重要）
mov ecx, 3 ; 内层循环计数器（列数）
inner_loop:
push ecx ; 保存内层计数器
; 计算乘积 = 外层行号(4-当前ecx) × 内层列号
; 此处省略具体数字转换输出，仅演示结构
; 实际输出：行号×列号
pop ecx ; 恢复内层计数器
loop inner_loop ; 内层循环
; 输出换行
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, newline
mov edx, 1
int 0x80
pop ecx ; ★ 恢复外层计数器
loop outer_loop ; 外层循环
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
嵌套循环中最常见的错误是忘记用栈保存外层计数器的值。LOOP 会修改 ECX，当你在内层循环中重新设置 ECX 时，外层的计数值就丢失了。解决方法是每次进入内层循环前
push ecx，离开后pop ecx。
循环优化技巧
一些提高循环效率的方法：
实例
; 循环优化对比
; 方式A：使用 LOOP 指令（较慢，但不明显）
mov ecx, 1000
loop_a:
add eax, [ebx]
add ebx, 4
loop loop_a
; 方式B：使用条件跳转（手工计数）（通常更快）
mov ecx, 1000
loop_b:
add eax, [ebx]
add ebx, 4
dec ecx
jnz loop_b
; 方式C：循环展开（最快，但代码体积大）
; 将 1000 次循环展开为每次处理 4 个元素
mov ecx, 250 ; 1000 / 4 = 250
loop_unrolled:
add eax, [ebx]
add eax, [ebx + 4]
add eax, [ebx + 8]
add eax, [ebx + 12]
add ebx, 16
dec ecx
jnz loop_unrolled
; 方式D：倒计数（减少比较指令）
mov ecx, 1000
lea ebx, [array + 1000*4 - 4] ; 从数组末尾开始
loop_reverse:
add eax, [ebx]
sub ebx, 4
dec ecx
jnz loop_reverse
; 方式A：使用 LOOP 指令（较慢，但不明显）
mov ecx, 1000
loop_a:
add eax, [ebx]
add ebx, 4
loop loop_a
; 方式B：使用条件跳转（手工计数）（通常更快）
mov ecx, 1000
loop_b:
add eax, [ebx]
add ebx, 4
dec ecx
jnz loop_b
; 方式C：循环展开（最快，但代码体积大）
; 将 1000 次循环展开为每次处理 4 个元素
mov ecx, 250 ; 1000 / 4 = 250
loop_unrolled:
add eax, [ebx]
add eax, [ebx + 4]
add eax, [ebx + 8]
add eax, [ebx + 12]
add ebx, 16
dec ecx
jnz loop_unrolled
; 方式D：倒计数（减少比较指令）
mov ecx, 1000
lea ebx, [array + 1000*4 - 4] ; 从数组末尾开始
loop_reverse:
add eax, [ebx]
sub ebx, 4
dec ecx
jnz loop_reverse
完整示例：计算 1 到 100 的和
实例
; 文件路径：sum_1_to_100.asm
; 计算 1+2+...+100 = 5050
section .data
msg db 'Sum of 1 to 100 is: '
msg_len equ $ - msg
newline db 0xA
section .bss
result_str resb 12 ; 存放转换后的数字字符串
section .text
global _start
_start:
; 计算累加和
mov ecx, 100 ; 循环 100 次
mov eax, 0 ; 累加和初始为 0
mov ebx, 1 ; 当前要加的数
sum_loop:
add eax, ebx ; eax += ebx
inc ebx ; 下一个数
loop sum_loop ; 继续循环
; eax = 5050
; 输出提示文字
push eax ; 保存结果
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, msg_len
int 0x80
pop eax ; 恢复结果
; 将数字转为字符串（简单版：直接输出整数值）
; 这里简化处理，将 eax 的低字节转为字符
add al, '0' ; 不准确，仅演示
mov [result_str], al
; 输出结果
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, result_str
mov edx, 12
int 0x80
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, newline
mov edx, 1
int 0x80
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
; 计算 1+2+...+100 = 5050
section .data
msg db 'Sum of 1 to 100 is: '
msg_len equ $ - msg
newline db 0xA
section .bss
result_str resb 12 ; 存放转换后的数字字符串
section .text
global _start
_start:
; 计算累加和
mov ecx, 100 ; 循环 100 次
mov eax, 0 ; 累加和初始为 0
mov ebx, 1 ; 当前要加的数
sum_loop:
add eax, ebx ; eax += ebx
inc ebx ; 下一个数
loop sum_loop ; 继续循环
; eax = 5050
; 输出提示文字
push eax ; 保存结果
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, msg_len
int 0x80
pop eax ; 恢复结果
; 将数字转为字符串（简单版：直接输出整数值）
; 这里简化处理，将 eax 的低字节转为字符
add al, '0' ; 不准确，仅演示
mov [result_str], al
; 输出结果
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, result_str
mov edx, 12
int 0x80
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, newline
mov edx, 1
int 0x80
mov eax, 1
mov ebx, 0
int 0x80
数字转字符串是汇编中的一个常见问题。上面的简单方法只在数字是 0-9 时有效。完整的数字转字符串算法将在"数字处理"章节详细讲解。