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组合语言之艺术 作者: 朱邦复 第三节 程序合并
我所见过的各种组合程序虽不算多，但至少有百余个了。毛病最多的当然是缺乏完
整的规划，其次则是信马游缰，一份不折不扣的流水帐！明明大门口在东边，程序硬要
朝西，直到游完了大观园，天黑了，才出东门！
这种程序我收集了一大叠，可是举来做例子，却心有余而力不足。原因无他，实在
不耐烦照抄一遍，一见到就头痛！
计算机最强的功能，便是处理繁杂重复的工作，为什么一般程序员居然存心与计算
机争风吃醋呢？不说别的，光把程序输入到计算机中，就要花上几个月宝贵的光阴，真
值得这样做吗？
有一份程序，足足有四十多页，我只略作调整，便缩小到十页，处理速度则快了五
倍。为什么会差这样远呢？很简单，有些人不喜欢用大脑，久而久之，习惯成自然，大
脑就生了铁锈！除了等因奉此，什么都不会想了。
要想做一个优秀的程序员，第一个条件是不能偷懒，第二个条件则要有分析观察的
习惯，第三个也是最重要的，则是要有追求完美的精神。程序员要像艺术家，不论是自
己的或是别人的程序，都要一而再、再而三地玩味改良。
我曾见过一个扫地的妇人，她不管在哪里，见不得有任何脏乱。这种人才值得尊敬，
这种精神是伟大的，与她的职业丝毫无关！
程序写得不够精简，有三个原因，第一个是程序员无能，这种程序能够写完，可以
运行，已算相当难得了；第二个原因是不懂技巧，硬桥硬马的干, 不知什么是效率，也
不知道如何达成。自己写的程序都不见得看得懂，遑论他人的？第三则是根本缺乏敬业
精神，敷衍塞责，这种人我最瞧不起。
写程序之初，如果把任务了解清楚，然后分析因素，分割模块。所有类似的情况都
合并到一处，再以变量代替，统一执行。这原本是份内的工作，前述的情况根本不可能
发生！
问题是发生了以后怎么办呢？我建议最好重写，如果一定要改，只好采用程序合并
的技巧，浓缩一下。
合并的目的是为了增进效率，而合并的方法则因情况不同而异，就像人生了病，必
须先查出病因，否则无法下药。我试着以所知道的一些例证，简要地解说如后。
一、过程的合并：
要做过程的合并，首先要查明下列各点：
1,首先找出过程类似的，全部移到一堆，如果找不到，那就没救了。
然而，这种程序要就是太小，根本不可能有类似的情况，再不就是写作时杂乱无章，信
马游缰。分明有类似的过程，但没有共通的原则，无从浓缩。当然，也可能有些程序，
因工作量及处理的细节太多，以致无法浓缩。
2,在类似的程序中，找寻相异的指令或流程，再若没有，那就是重复了，正宜合并。
3,把相异的指令或流程用变量取代，或将不同程序之入口放在寄存器里。
4,将各程序在应用该流程前，设好变量及使用的暂存器。
5,合并相似的程序段，不同处应用变量取代之。
下面举一实例，系一绘图程序之片断，兹改变原用标题，并将分散在各处若干不同
之段，列述如下：
189: MASK PROC NEAR
190: MOV DX,3C4H
191: MOV AL,2
192: OUT DX,AL
193: MOV DX,3C5H
194: MOV AL,PCOLOR
195: OUT DX,AL
196: RET
197: MASK ENDP
...
380: MOV DX,03CEH
381: MOV AL,3
382: OUT DX,AL
383: MOV AL,18H
384: INC DX
385: OUT DX,AL
386: RET
...
490: MOV DX,3CEH
491: MOV AL,3
492: OUT DX,AL
493: MOV DX,3CFH
494: MOV AL,0H
495: OUT DX,AL
496: RET
...
589: CROSS PROC NEAR
590: MOV DX,3C4H
591: MOV AL,2
592: OUT DX,AL
593: INC DX
594: MOV AL,0FH
595: OUT DX,AL
596: RET
597: CROSS ENDP
...
这样的段落有十多处，看来每个都略有不同，似乎不能合并。然而仔细分析，显然
是程序员训练不够，把一个非常有规则的程序，安排得非常紊乱，以致到这个地步。
我们先归纳问题，决定如何合并。第一，上述各段程序，应该统一作为子程序；第
二，全部变量只有四个，其中两个是传送值，两个是输出入埠。后者有连续关系，等于
只有一个。因此，在调用此子程序前，应先令DX为输出入埠，再将变量装入AX中，一次
调用即可。此子程序如下：
300: SUB:
301: OUT DX,AL
302: INC DX
303: MOV AL,AH
304: OUT DX,AL
305: RET
这样简短的子程序，有无必要，端视时空的效益而定。不论怎样整理，都远比原来
的要好。
另外有种情况，更为可怕，就是在键盘输入后，用流程方式，一一比较输入码，再
一一分别处理。
比如说，为了检查游标键的左、右、上、下等八个方向的移动，以便作相应的处理，
程序居然写成：
100: PP1: MOV AH,0
101: INT 16H
102: CMP AX,4800H ;↑键
103: JNE NEXT1
104: CALL MOVDATA ;SET BUFFERS
105: CALL SETDLT ;SET INCREMENT
106: NXT01:
107: CALL DOTUP
108: LOOP NXT01
109: CALL XORDOT ;SET NEW DOT
110: CALL XYDISP ;DISP NEW XXX,YYY
: JMP PP1
112: NEXT1:
113: CMP AX,5000H ;↓键
114: JNE NEXT2
115: CALL MOVDATA ;SET BUFFERS
116: CALL SETDLT ;SET INCREMENT
117: NXT02:
118: CALL DOTDOWN
119: LOOP NXT02
120: CALL XORDOT ;SET NEW DOT
121: CALL XYDISP ;DISP NEW XXX,YYY
122: JMP PP1
123: NEXT2:
124: CMP AX,4B00H ;←键
125: JNE NEXT3
...
这段程序总共要检查八次，才能确定是否有游标移动以及哪个游标在移动。然后，
还要一一检查其它变化，共有十八种有效码。我实在佩服这种程序员，不但有无比的耐
性，还有非凡的想象力，居然能把一段极为简单平凡的程序，写得这样的精彩动人！
如果是我，我会写得毫无趣味：
100: PP1: SUB AH,AH
101: INT 16H
102: OR AL,AL
103: JNZ PP1 ;AL 非０无效
104: MOV BH,AL
105: MOV BL,AH
106: SUB BL,47H ;最小之字标键
107: JLE PP1 ;非处理范围
108: SHL BX,1
109: CALL FUNC[BX]
110: JMP PP1
这是主流程，程序短，速度快，维护容易，一眼看过去，有什么错误立刻分明。
...
1000: FUNC DW NEXT02 ;↖
1001: DW NEXT0 ;↑
1002: DW NEXT04 ;↗
1003: DW PT ;无效
1004: DW NEXT2 ;←
1005: DW PT ;无效
1006: DW NEXT4 ;→
1007: DW PT ;无效
1008: DW NEXT12 ;↙
1009: DW NEXT1 ;↓
1010: DW NEXT14 ;↘
...
因为这是子程序，加一段、减一段容易非常。
即使是子程序，也有很大的考究，就以前段来说，在 104至110 之间，就值得三思。
104: CALL MOVDATA ;SET BUFFERS
105: CALL SETDLT ;SET INCREMENT
106: NXT01:
107: CALL DOTUP
108: LOOP NXT01
109: CALL XORDOT ;SET NEW DOT
110: CALL XYDISP ;DISP NEW XXX,YYY
首先，104 和105 会重复多次，109 及110 亦然，为什么不合并为一呢？这也是很
常见的程序合并手法，两次调用合为一次，速度及空间都较为经济。
在子程序 SETDLT 之前，先调用一次 MOVDATA，另XYDISP也是一样，首先备妥：
3000: SETDATA:
3001: CALL MOVDATA ;假设本程序有他用
3002: SETDLT:
3003: ...
...
3100: XYDIDOT:
3101: CALL XORDOT ; 同上
3102: XYDISP:
3103: ...
...
再来设计NEXT0 的子程序：
110: NEXT0:
: CALL SETDATA
112: NXT01:
113: DOTUP 应搬至此，无需设为子程序。
...
120: LOOP NXT01
121: JMP XYDIDOT ; 如有必要，可先
; 设好参数
这样合并一下，效果决不止高上十倍，等到真正学会了程序的技巧，写作时速度也
可以提高数倍。
二、分支的处理:
分支是程序中不可避免的手段，使用得好，整个程序气势一贯，有行云流水之妙。
前面的例子根本不具分支的条件，故不能算是分支不良，而是程序员观念错误。
下面再举一例，由于分支不良，以致程序支离破碎。这是一则计算拋物线的快速程
序，妙在没有用乘除法，也没有任何函数。其中有几段是这样的：
100: BEG00:
101: CMP BP,BUFY
102:? JLE BE7
103: OR CX,CX
104: JG BE20
105: MOV AX,BP
106:? SHL AX,1
107: DEC AX
108: JL BE10
109: BE2:
110: CALL BE1
: JC BEG00
112: CALL BE3
113: JMP BEG00
...
120: BE14:
121:? LODSW
122: CMP AH,1FH
123: JGE BE141
124: LOOP BE14
125: POP DI
126: POP CX
127: MOV SI,DI
128: JMP BE142
129: BE141:
130: POP DI
131: POP CX
132: MOV SI,DI
...
150: BE10:
151: CALL BE1
152: JMP BEG00
153: BE20:
154: MOV AX,CX
155:? SUB AX,DX
156: SHL AX,1
157: DEC AX
158: JLE BE2
159:? CALL BE3
160: JMP BEG00
161: BE1:
162:? INC DX
163: ADD CX,DX
164: ADD CX,DX
165: INC CX
166: ADD DI,BUFX
167: CMP DI,BX
168: JLE BE1RET
169: CALL BE01
170: SUB DI,BX
171: BE1RET:
172: RET
...
190: BE01:
191:? MOV AL,1
192: CMP [SI+1],AL
193: JNZ BE011
194: INC BYTE PTR [SI+1]
195: RET
...
200: BE141:
...
全部程序并不大，不过一百多条指令，但是稍加改进，却可以省却廿多条指令，速
度也会加快。重点在于106 到113 的分支错误，以致于多出BE10 BE20 BE3 BE01等段程
序出来。
照理，BE1 BE3 BE01都不该另设子程序，BE14也应改写，如此，整个程序就完全不
同了。
原来由 105为：
105: MOV AX,BP ;★无必要
106: SHL AX,1 ;★无必要
107: DEC AX ;★无必要
108: JL BE10
109: BE2:
110: CALL BE1 ;★合并后，无需调用
: JC BEG00 ;★另作分支
112: CALL BE3 ;★也无必要调用
113: JMP BEG00
现改为：
107: BE1: ;原为DEC AX分支处理
108: INC DX ;原161子程序作主流程
109: ADD CX,DX
110: ADD CX,DX
: INC CX
112: ADD DI,BUFX
113: CMP DI,BX
114: JLE BE11
115: ; CALL BE01 ;本子程序重写如下：
116: CMP BYTE PTR[SI+1],1
117: JNE BE1A
118: INC BYTE PTR[SI+1]
119: BE1A:
120: SUB DI,BX
121: JC BEG00 ;原
122: ... ;原BE3 程序
...
又 125条三个指令也是分支错误，白白浪费。
120: BE14:
121: LODSW
122: CMP AH,1FH
123: JGE BE141
124: LOOP BE14
125: POP DI ;★可以省略
126: POP CX ;★可以省略
127: MOV SI,DI ;★可以省略
128: JMP BE142 ;★可以省略
129: BE141:
130: POP DI
131: POP CX
132: MOV SI,DI ;127移到此
133: JNZ BE142 ;128移到此
134: ...
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