程式計數器

程式計數器是處理器的書籤：一個特殊暫存器，存放機器即將執行的那條指令在記憶體中的位址。讀程式就像把一本書從上往下讀，而程式計數器就是你按在當前那一行上的手指。每執行完一條指令，它就前進到下一條，就像你的手指滑到下面那一行——而分支或跳躍，正是讓你能整個翻到另一頁的東西。

在機制上它是這樣運作的：要執行一條指令，處理器先提取程式計數器所指位址處的那條指令，接著（對普通指令而言）把程式計數器遞增，指向後面那條指令——在 RISC-V 中就是加 4，因為每條指令是 4 個位元組。分支與跳躍正是靠用一個算出來的位址覆寫程式計數器（而不是平常的 +4）來運作，使下一次提取從新的地方開始。因此程式計數器是唯一一塊捕捉「我此刻在程式的哪裡」的狀態。

雖然它是最重要的暫存器之一，它卻很特殊：在 RISC-V 中它不屬於那 32 個通用暫存器，你不能像用 x5 那樣把它當算術運算元用。它是隨著執行指令與控制流而被當作副作用更新的。一個微妙之處：程式計數器存的是一個「位址」（記憶體中的位置），不是「已執行了幾條指令的計數」——這名字是歷史遺留。當程式當掉時，存下來的程式計數器值往往是第一條線索，因為它精確告訴你當時正在執行哪條指令。