x64的"自定义内在"功能可以代替内联汇编吗？

Question

我目前正在尝试为我的图书馆创建高度优化,可重复使用的功能.例如,我通过以下方式编写函数"is power of 2":

template<class IntType>  
inline bool is_power_of_two( const IntType x )
{
    return (x != 0) && ((x & (x - 1)) == 0);
}

这是一个可移植,低维护的实现,作为内联C++模板.此代码由VC++ 2008编译为具有分支的以下代码:

is_power_of_two PROC
    test    rcx, rcx
    je  SHORT $LN3@is_power_o
    lea rax, QWORD PTR [rcx-1]
    test    rax, rcx
    jne SHORT $LN3@is_power_o
    mov al, 1
    ret 0
$LN3@is_power_o:
    xor al, al
    ret 0
is_power_of_two ENDP

我从这里找到了实现:"bit twiddler",它将在x64的程序集中编码,如下所示:

is_power_of_two_fast PROC
    test rcx, rcx
    je  SHORT NotAPowerOfTwo
    lea rax, [rcx-1]
    and rax, rcx
    neg rax
    sbb rax, rax
    inc rax
    ret
NotAPowerOfTwo:
    xor rax, rax
    ret
is_power_of_two_fast ENDP

我测试了在汇编模块(.asm文件)中与C++分开编写的两个子例程,第二个工作速度提高了约20%!

然而,函数调用的开销是相当大的:如果我比较的第二个组件实施"is_power_of_two_fast"的模板函数的inline'd版本,后者尽管树枝更快!

不幸的是,x64的新约定指定不允许内联汇编.应该使用"内在功能".

现在问题是:我可以将更快的版本"is_power_of_two_fast"实现为自定义内部函数或类似的东西,以便它可以内联使用吗？或者,是否有可能以某种方式强制编译器生成函数的低分支版本？

Answer 1

甚至 VC 2005 也能够使用 sbb 指令生成代码。

对于 C 代码

bool __declspec(noinline) IsPowOf2(unsigned int a)
{
    return (a>=1)&((a&(a-1))<1);
}

编译为以下内容

00401000  lea         eax,[ecx-1] 
00401003  and         eax,ecx 
00401005  cmp         eax,1 
00401008  sbb         eax,eax 
0040100A  neg         eax  
0040100C  cmp         ecx,1 
0040100F  sbb         ecx,ecx 
00401011  add         ecx,1 
00401014  and         eax,ecx 
00401016  ret