2 スタック操作

2.1 スタックとは

スタック(stack)を辞書で調べてみると，次のような意味が書かれている．

1. (干し草などの)大きな山，積みわら(haystack);(物のきちんとした)積み重ね
2. (図書館などの)書棚の列，書架；((the 〜s)) (図書館の)(閉架)書庫
3. (屋上の)組み合わせ煙突(chimney stack);煙突，煙出し
4. 《コンピューター》スタック:最後に入れたデータを最初に取り出せるようにしたデータ構造

もちろん，情報科学の分野で使われるのは最後の意味で，図1のようなデータ構造で ある．データ構造であるから，データを蓄えることと，それを取り出すことができる．ス タックの特徴は，最後に入れたデータが一番最初に取り出されることにある．取り出され るデータは，格納されている最新のデータで，最後に入れられたものが最初に取り出され ることから，LIFO(last in first out, 後入れ先出し)と呼ばれる．スタックの途中のデー タを取り出すことは許されないのである．

スタックにデータを積むことをプッシュ(push)と，スタックからデータを取り出すことを ポップ(pup)と呼ぶ．これらの英語の意味は，

push

＜人・物を＞押す，突く

pop

ポンという音を立てる，ひょいとやって来る[出て行く]，急にはいる[出る], ひょっこり現れる

である．

図 1: スタックのイメージ．メモリーへデータの出し入れをする．

COMET IIの場合，スタック領域は主記憶(メインメモリー)のどこかに必要量確保されてい る．確保されているアドレスはプログラマーは気にすることなく，PUSHとPOP の命令を使うことができる．実際にスタック領域の最上位のアドレスはSP(スタック ポインター)に格納されており，その操作はOSの仕事である．

2.2 スタックの利用方法

スタックは極めて単純なデータ構造なので，それを実際のコンピューターに実装すること は易しい．単純ではあるが，それはかなり頻繁に使われる．もっとも多く使われるのが， サブルーチンを呼び出すときに，一時的にデータを避難させる場合である．実際にはコン パイルした後で出てくるのでプログラマーが直に記述することは少ないが，本当によく使 われている．

CASL IIのプログラムでもっとも多く使われる場面は，サブルーチンを呼び出すときにデー タを一時的に雛させる場合である．これについては，後ほど，実際のプログラムで学習す ることになる．

2.3 スタックを操作する命令

2.3.1 プッシュ(PUSH)

2.3.1.1 内容

命令語	POP
語源	POP (push:押す)
役割	スタック領域にデータを格納する．
書式	[ラベル] PUSH adr[,x]
動作	SPの値を1減らす．そして，スタック領域へアドレスを格納する．
フラグレジスタ	変化無し．

2.3.1.2 使用例

      PUSH   DATA         ;DATAが示すアドレスをスタック領域に格納
      PUSH   23           ;23をスタック領域に格納
      PUSH   0,GR1        ;GR1の内容をスタック領域に格納

2.3.2 ポップ(POP)

2.3.2.1 内容

命令語	POP
語源	POP (pop:出る)
役割	スタック領域からデータを取り出す．
書式	[ラベル] POP r
動作	スタックポインターSPが示しているアドレスの内容を取り 出してレジスターに格納する．そして，SPの値を1増やす．
フラグレジスタ	変化無し．

2.3.2.2 使用例

      PUP    GR1        ;スタック領域の最上段の値をGR1へ格納

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志