1 条题解
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解题思路:
本题要求模拟一台具有寄存器和RAM的计算机执行指令的过程,统计执行的所有指令总数直至程序停机。核心在于正确解析指令编码,并模拟各指令对寄存器和RAM的操作。
关键步骤:
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初始化状态:
- 所有寄存器和单元初始化为。
- 从输入读取内容,未指定的地址保持为。
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指令解析与执行:
- 每条指令为三位数,按操作码(百位)、操作数(十位)、操作数(个位)分解。
- 根据操作码执行对应操作(如赋值、加减乘、寄存器间操作、存取等)。
- 所有运算结果对取模,保证数值范围合法。
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程序流程控制:
- 程序计数器 指向当前指令地址,默认顺序执行。
- 遇到条件跳转指令(操作码)时,根据寄存器值决定跳转地址。
- 停机指令(操作码)终止程序。
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指令计数:
- 每次执行指令(包括停机指令)均增加计数器 。
实现细节:
- 寄存器与RAM存储:使用数组 和 分别模拟。
- 操作码分支处理:通过 结构处理种指令类型,确保操作数正确解析。
- 地址跳转逻辑:条件跳转时直接修改程序计数器 的值,跳过顺序执行流程。
特殊情况处理:
- 立即数赋值时直接取个位数(如指令中的)。
- RAM地址计算时使用寄存器的值作为指针(如指令中的为寄存器索引)。
- 所有写操作后立即取模,避免数值溢出。
C++实现:
#include <iostream> #include <cstring> using namespace std; const int RAM_SIZE = 1000, REG_COUNT = 10; int ram[RAM_SIZE], reg[REG_COUNT]; // RAM和寄存器数组 int main() { memset(reg, 0, sizeof reg); // 初始化寄存器为0 memset(ram, 0, sizeof ram); // 初始化RAM为0 int addr = 0, count = 0; // addr:当前指令地址,count:指令计数器 // 读取RAM初始内容 while(cin >> ram[addr++]) ; // 持续读取直到输入结束 addr = 0; // 程序从地址0开始执行 while(true) { count++; // 统计执行的指令数 int cmd = ram[addr++]; // 取指令并后移地址 if(cmd == 100) break; // 停机指令处理 int op = cmd / 100; // 分解操作码 int d = (cmd % 100) / 10; // 第一个操作数(寄存器/地址) int s = cmd % 10; // 第二个操作数(寄存器/立即数) switch(op) { case 0: if(reg[s]) addr = reg[d]; break; // 条件跳转 case 2: reg[d] = s; break; // 立即数赋值 case 3: reg[d] = (reg[d] + s) % 1000; break; case 4: reg[d] = (reg[d] * s) % 1000; break; case 5: reg[d] = reg[s]; break; // 寄存器间赋值 case 6: reg[d] = (reg[d] + reg[s]) % 1000; break; case 7: reg[d] = (reg[d] * reg[s]) % 1000; break; case 8: reg[d] = ram[reg[s]]; break; // 从RAM加载 case 9: ram[reg[s]] = reg[d]; break; // 存入RAM } } cout << count << endl; // 输出总指令数 return 0; }
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信息
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- 1578
- 时间
- 1000ms
- 内存
- 256MiB
- 难度
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