Dav*_*542 1 x86 assembly bit-manipulation x86-64
我正在研究低级位黑客，并想为每个黑客编写一个汇编程序。这是我检查数字是否偶数的方法：
is_even:
# check if an integer is even.
# This is the same as seeing if its a multiple of two, i.e., & 1<<n - 1
# rdi stores the number
xor %eax, %eax
test $0b1, %rdi
setz %al
ret
_start:
mov $5, %rdi
call is_even
有什么方法可以改进上述内容或使其更具可读性？是否可以is_even使用 2 条指令而不是 3 条指令进行检查，因为第一条xor和第二条指令setz似乎可能会转换为一条（如果可能的话）。
TL:DR：加 1 会翻转低位，保证如此，因此您可以使用lea/ and。见下文。
您选择编写一个返回布尔整数的整个函数，而不是仅仅创建一个 FLAGS 条件（这是大多数代码所需要的：test $1, %dil您就完成了；branch 或 cmov 或 setnz 或 setz 或您实际想要执行的任何操作）值是偶数）。
如果您要返回一个整数，那么您实际上不需要将条件放入 FLAGS 中然后退出，特别是如果您想要一个“宽”返回值。x86setcc仅写入低字节是一种不方便的设计，大多数时候您想要创建更宽的 0 / 1 整数时需要额外的异或归零指令。（我希望 AMD64 能够整理设计并将 64 位模式的操作码的含义更改为 ，setcc r/m32但他们没有。）
1您选择了要返回偶数的函数的语义；这与低位的值相反。（即return (~x)&1;）您还选择使用 x86-64 System V 调用约定创建一个函数，从调用约定中强加开销，该调用约定在与您传入的寄存器不同的寄存器中获取 arg。
这个函数显然太微不足道了，不值得调用/返回开销；在现实生活中，您只需将其内联并优化到调用者中即可。 因此，将其作为独立函数进行优化基本上是一个愚蠢的做法，除了在与原始寄存器不同的寄存器中获取 0/1 而不破坏它的想法之外。
如果我在https://codegolf.stackexchange.com/上写答案，我会遵循此代码高尔夫技巧并选择我的调用约定以在 EAX 中传递 arg 并在 AL 中返回布尔值（就像gcc -m32 -mregparm=3那样）。或者在ZF中返回一个FLAGS条件。或者如果允许，选择我的返回语义，使 AL=0 表示偶数，AL=1 表示奇数。然后
# gcc 32-bit regparm calling convention
is_even: # input in RAX, bool return value in AL
not %eax # 2 bytes
and $1, %al # 2 bytes
ret
# custom calling convention:
is_even: # input in RDI
# returns in ZF. ZF=1 means even
test $1, %dil # 4 bytes. Would be 2 for AL, 3 for DL or CL (or BL)
ret
is_even:
lea 1(%rdi), %eax # flip the low bit
and $1, %eax # and isolate
ret
XOR 是不带进位的加法。 当进位为零时（保证低位，ADC 除外），给定位的结果与异或和加法相同。检查 1 位“半加法器”（无进位输入）的真值表/门等效：“和”输出实际上只是 XOR，进位输出只是 AND。
（异或 1 次翻转，与非相同。）
在这种情况下，我们不关心进位或任何高位（因为我们要使用& 1相同的操作来核对这些位），因此我们可以使用 LEA 作为复制和添加翻转低位。
使用 XOR 代替 ADD 或 SUB 对于 SIMD 非常有用，SIMD可以在比Skylake 之前的 CPUpxor更多的端口上运行。当您想要将无符号范围移动到有符号或其他内容时，您需要添加 ，但这与翻转每个字节的高位是一样的。paddbpsubbpcmpgtb-128
您可以使用它来翻转较高位，例如lea 8(%rdi), %eax翻转1<<3位位置（并可能进位到所有较高位）。我们知道该位的进位将为零，因为它x + 0不进位，并且 的低 3 位8都为 0。
（这个想法是https://catonmat.net/low-level-bit-hacks中后来一些更有趣的位黑客的核心）