4

Мне чисто из любопытства интересно как же в любом языке программирования сделан цикл: for, while, repeat, foreach и т.д.

Сам уже часто юзаю, но если бы хотел написать свой язык, столкнулся бы с проблемой, а юзать чужие библиотеки хочется по-минимуму, для накопления знаний.

Так из чего состоит цикл, как он взаимодействует с компьютером?

Вот я понимаю как цикл работает, но как же он дает команду процессору - вернись и повтори еще раз?

9
  • чтобы узнать лучше как это работает, лучше заглянуть в ассемблер: natalia.appmat.ru/c&c++/assembler.html Там небольшая лекция, про регистры, а также есть ответ на вопрос - 4. Переходы и циклы Commented 25 дек. 2018 в 12:52
  • Для осознания можно написать цикл на Ассемблере
    – Regent
    Commented 25 дек. 2018 в 12:52
  • Любой цикл можно реализовать с помощью goto — такая команда у процессора есть (в случае x86 это вроде инструкция JMP)
    – andreymal
    Commented 25 дек. 2018 в 12:54
  • 3
    @VladSpirin в процессорах — точно не умирающая, а про языки я ничего не говорил
    – andreymal
    Commented 25 дек. 2018 в 12:56
  • 4
    @ggo Если кратко, то программа выполняемая процессором в виде двоичных кодов лежит в памяти и для каждой инструкции известен точный адрес в памяти, по которому она лежит. И есть команды переходов по указанному адресу. С помощью таких переходов работают как любые IF, так и любые циклы. Если некое условие соблюдается (Jxx) (или безусловно JMP) управление передается инструкции с определенным адресом и продолжается с той точки
    – Mike
    Commented 25 дек. 2018 в 13:01

1 ответ 1

3

Типичный цикл на языке ассемблера (ассемблер для ARM в режиме Thumb, x86 я не знаю):

MOV  R6, 10 ; Здесь верхняя граница цикла
MOV  R5, 0 ; Регистр-счетчик, помещаем в него 0

; Это метка, она нужна для удобства программирования,
; когда ассемблер переведет этот код в инструкции процессора,
; он узнает его размер в байтах и, соответственно,
; фактический адрес этой метки и дальше в коде заменит его
nextItem:
; ...
; Здесь тело цикла
; ...

ADD  R5, 1 ; Увеличиваем значение в регистре-счетчике
CMP  R5, R6 ; Сравниваем значения регистров R5 и R6
BCC  nextItem ; Если меньше, переходим по адресу метки, иначе идем дальше (цикл завершается)

; На самом деле операция CMP вычитает из первого операнда второй,
; но не сохраняет результат, а только устанавливает соответствующие флаги,
; а операция BCC проверяет флаг C (Carry — флаг переноса) и выполняет переход
; если он сброшен
; но это не относится к вопросу, если интересно, можете почитать в литературе

Как вы видите, действительно никаких циклов среди инструкций процессора нет, он умеет только что-то вычислять и делать условные или безусловные переходы, если вы пишете код на языке ассемблера (или прямо в машинных кодах), то вы самостоятельно организовываете цикл (на самом деле вариаций цикла может быть куча и приведенный код — лишь одна из них), если вы пишете код на языке более высокого уровня, то за вас это делает компилятор или транслятор.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.