我们什么时候需要 MIPS 中的 $v1？答案

【问题标题】：When do we need $v1 in MIPS?我们什么时候需要 MIPS 中的 $v1？
【发布时间】：2013-10-06 01:20:41
【问题描述】：

我们都知道通常程序只会返回一个值，但我注意到在 MIPS 中有两个值返回寄存器$v0 和$v1。我看到的代码都只有$v0但是$v1，我还没有找到任何使用$v1的汇编语言示例代码。

谁能告诉我为什么我们在 MIPS 中有两个 $v 寄存器，并给我展示一个什么时候可以使用它的例子？

【问题讨论】：

CPU 寄存器不仅有单一用途。几乎所有寄存器都可以在函数内部用于任何目的；你拥有的越多越好。
Why MIPS assembler has more that one register for return value?的可能重复
这里很容易看到使用多个返回寄存器的例子About returning more than one value in C/C++/Assembly

标签： assembly mips return-value cpu-registers

【解决方案1】：

有很多用途

如@Martin Rosenau 所述，返回两倍于寄存器长度的值（MIPS32 中的 64 位值和 MIPS64 中的 128 位值）

long long mult(int x, int y) {
    return  (long long)x * y;
}

Output assembly:

mult(int, int):
    mult    $4,$5
    mflo    $2
    mfhi    $3
    j       $31
    nop

返回适合 2 个寄存器的结构

typedef struct {
    int a, b;
} ret_struct2x32;

ret_struct2x32 return_struct2x32() {
    return ret_struct2x32{2, 3};
}

typedef struct {
    short a, b, c, d;
} ret_struct4x16;

ret_struct4x16 return_struct4x16() {
    return ret_struct4x16{(short)2, (short)0, (short)3, (short)0};
}

或返回出现在某些语言（如 python）中的元组

def func(x,y):
    # code to compute x and y
    return x,y

a, b = 1, 2
u, v = func(a, b)

在 C++ 中，我们有 std::pair 和 std::tuple

std::pair<int, int> return_pair()
{
    return std::make_pair(2, 3);
}

std::tuple<short, short, short, short> return_tuple()
{
    return std::make_tuple((short)2, (short)0, (short)3, (short)0);
}

在Compiler Explorer 上查看演示。不幸的是，MIPS 的 gcc 版本太旧了，不能使用 struct-in-register 优化，所以看看 x86 输出，你会发现整个元组只在一条指令中返回

类似于 x86 中的 (E/R)DX:(E/R)AX 对，以返回两倍于寄存器大小的值

另见

【讨论】：

【解决方案2】：

另一个用例是在 32 位 MIPS 上返回 64 位数字（或在 64 位 MIPS 上返回 128 位数字）。

【讨论】：

【解决方案3】：

我可以想出很多例子，但这可能取决于您的判断力。最好的例子可能是一个在 $v0 中返回值并可能在 $v1 中设置错误代码的函数。

【讨论】：