相关疑难解决方法(0)

我一直在阅读div和mul组装操作,我决定通过在C中编写一个简单的程序来实现它们:

文件分割

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    size_t i = 9;
    size_t j = i / 5;
    printf("%zu\n",j);
    return 0;
}

然后生成汇编语言代码:

gcc -S division.c -O0 -masm=intel

但是看生成的division.s文件,它不包含任何div操作!相反,它通过位移和魔术数字来做某种黑魔法.这是一个计算代码片段i/5:

mov     rax, QWORD PTR [rbp-16]   ; Move i (=9) to RAX
movabs  rdx, -3689348814741910323 ; Move some magic number to RDX (?)
mul     rdx                       ; Multiply 9 by magic number
mov     rax, rdx                  ; Take only the upper 64 bits of the …

我一直看到人们声称MOV指令可以在x86中免费,因为寄存器重命名.

对于我的生活,我无法在一个测试用例中验证这一点.每个测试用例我尝试揭穿它.

例如,这是我用Visual C++编译的代码:

#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
    unsigned int k, l, j;
    clock_t tstart = clock();
    for (k = 0, j = 0, l = 0; j < UINT_MAX; ++j)
    {
        ++k;
        k = j;     // <-- comment out this line to remove the MOV instruction
        l += j;
    }
    fprintf(stderr, "%d ms\n", (int)((clock() - tstart) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC));
    fflush(stderr);
    return (int)(k + j + l);
}

这为循环生成以下汇编代码(随意生成这个你想要的;你显然不需要Visual C++):

LOOP:
    add edi,esi
    mov …

我有这个功能

long long int divideBy10(long long int a){
    return a / 10;
}

它被编译为：

        mov     rax, rdi
        movabs  rcx, 7378697629483820647
        imul    rcx
        mov     rax, rdx
        shr     rax, 63
        sar     rdx, 2
        add     rax, rdx
        ret

如果我添加 __builtin_assume(a > 0);

它被编译为

        mov     rax, rdi
        movabs  rcx, -3689348814741910323
        mul     rcx
        mov     rax, rdx
        shr     rax, 3
        ret

代码效率更高，因为它不必担心负号。现在，如果我添加 __builtin_assume(a < 10000); 我原以为它会被编译成一个乘法而没有移位。但事实并非如此。

我想也许编译器只跟踪数字是正数还是负数，但是

long long int noBranch(long long int a){
    __builtin_assume(a < 400);
    if( a < 500){
        return a;
    }
    return 0; …