# 实验七：字符串操作

## 一、基础性实验

### 1.1 实验目的

掌握汇编语言中字符串操作指令的使用方法。

### 1.2 实验内容

#### 程序 1：字符串复制程序

将一个字符串复制到另一个内存位置。

```asm
DATAS SEGMENT
    STRING DB 'Hello, World!', 0
    STRING_LEN EQU $-STRING
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    LEA SI, STRING
    MOV DI, 2000H
    MOV CX, STRING_LEN
    CLD
    REP MOVSB
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODES ENDS
    END START
```

#### 程序 2：字符串比较程序

比较两个字符串是否相等。

```asm
DATAS SEGMENT
    STR1 DB 'ABCDE'
    STR2 DB 'ABCDF'
    RESULT DB ?
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    LEA SI, STR1
    LEA DI, STR2
    MOV CX, 5
    CLD
    REP CMPSB
    JZ EQUAL
    MOV RESULT, 0
    JMP DONE
EQUAL:
    MOV RESULT, 1
DONE:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODES ENDS
    END START
```

#### 程序 3：字符串查找程序

在字符串中查找指定字符。

```asm
DATAS SEGMENT
    STR DB 'This is a test string', 0
    CHAR DB 't'
    POS DB ?
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    LEA SI, STR
    MOV AL, CHAR
    MOV CX, 100
    CLD
    REP SCASB
    JZ FOUND
    MOV POS, 0FFH
    JMP DONE
FOUND:
    DEC SI
    MOV POS, SI
DONE:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODES ENDS
    END START
```

#### 程序 4：字符串转换程序

将小写字母转换为大写。

```asm
DATAS SEGMENT
    STR DB 'hello world', 0
    STR_LEN EQU $-STR
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    LEA SI, STR
    MOV CX, STR_LEN
NEXT:
    LODSB
    CMP AL, 'a'
    JB SKIP
    CMP AL, 'z'
    JA SKIP
    SUB AL, 20H
    MOV [SI-1], AL
SKIP:
    LOOP NEXT
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODES ENDS
    END START
```

### 1.3 实验结果

程序运行后，字符串操作指令成功完成复制、比较、查找和转换功能。REP MOVSB 指令完成字符串复制，REP CMPSB 完成字符串比较，REP SCASB 完成字符查找。

### 1.4 思考题

1. MOVS 指令与 REP 前缀配合使用时，有什么注意事项？
2. CMPS 指令在比较字符串时会影响哪些标志位？
3. SCAS 指令常用于什么场景？

---

## 二、加强性实验

### 2.1 实验目的

掌握字符串操作指令的综合应用，实现复杂的字符串处理功能。

### 2.2 实验内容

#### 程序 1：字符串排序程序

对一组字符串进行排序。

```asm
DATAS SEGMENT
    STRINGS DB 'banana', 0
            DB 'apple', 0
            DB 'orange', 0
            DB 'grape', 0
    N DB 4
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    MOV CH, 0
    MOV CL, N
    DEC CL
OUTER_LOOP:
    MOV SI, OFFSET STRINGS
    MOV DI, SI
    ADD DI, 7
    MOV BL, CL
INNER_LOOP:
    MOV AH, 0
    PUSH SI
COMPARE_LOOP:
    MOV AL, [SI]
    CMP AL, [DI]
    JA SWAP
    JB NO_SWAP
    INC SI
    INC DI
    CMP AL, 0
    JNE COMPARE_LOOP
    JMP NO_SWAP
SWAP:
    POP SI
    PUSH DI
    MOV CX, 7
    CLD
    REP MOVSB
    POP SI
    ADD SI, 7
    MOV DI, SI
    ADD DI, 7
    DEC BL
    JNZ INNER_LOOP
    JMP CONT
NO_SWAP:
    POP SI
    ADD SI, 7
    MOV DI, SI
    ADD DI, 7
    DEC BL
    JNZ INNER_LOOP
CONT:
    DEC CH
    JNZ OUTER_LOOP
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODES ENDS
    END START
```

#### 程序 2：字符串替换程序

将字符串中的指定字符替换为另一个字符。

```asm
DATAS SEGMENT
    STR DB 'This is a test string', 0
    OLD_CHAR DB 't'
    NEW_CHAR DB 'T'
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    LEA SI, STR
    MOV AL, OLD_CHAR
    MOV AH, NEW_CHAR
NEXT:
    CMP BYTE PTR [SI], 0
    JE DONE
    CMP [SI], AL
    JNE SKIP
    MOV [SI], AH
SKIP:
    INC SI
    JMP NEXT
DONE:
    MOV AH, 4CH
    INT 21H
CODES ENDS
    END START
```

#### 程序 3：多字符串连接程序

将多个字符串连接成一个字符串。

```asm
DATAS SEGMENT
    STR1 DB 'Hello', 0
    STR2 DB ' ', 0
    STR3 DB 'World', 0
    STR4 DB '!', 0
    RESULT DB 50 DUP(?)
DATAS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES, DS:DATAS
START:
    MOV AX, DATAS
    MOV DS, AX
    LEA DI, RESULT
    LEA SI, STR1
    CALL COPY_STR
    LEA SI, STR2
    CALL COPY_STR
    LEA SI, STR3
    CALL COPY_STR
    LEA SI, STR4
    CALL COPY_STR
    MOV AH, 4CH
    INT 21H

COPY_STR PROC
    CLD
COPY_LOOP:
    LODSB
    CMP AL, 0
    JE COPY_DONE
    STOSB
    JMP COPY_LOOP
COPY_DONE:
    RET
COPY_STR ENDP

CODES ENDS
    END START
```

### 2.3 实验结果

程序运行后，成功实现了字符串排序、替换和连接功能。字符串排序采用冒泡算法，通过字符串比较指令完成元素交换。

### 2.4 思考题

1. 字符串排序中使用什么算法？该算法的特点是什么？
2. 在字符串替换中，如何判断是否找到了需要替换的字符？
3. 字符串连接程序中使用什么方法实现字符串复制？