Question

此站点：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Other-Builtins.html表示它是为无符号整数定义的。将它用于signed int会在某些情况下给出错误的结果吗？

Answer 1

__builtin_popcount是特定于gcc的扩展程序。它的作用类似于声明：

int __builtin_popcount (unsigned int x);

如果你有一个具有该声明的实际函数，和它的声明是可见的，那么你可以将任何数字类型的参数传递给它。由于声明是原型，因此您传递的任何参数都将隐式转换为参数类型unsigned int。

从（已签名）int到unsigned int的转换已明确定义。如果转换的值在0 .. INT_MAX范围内，则值不变。否则，它会包裹模块UINT_MAX+1。例如，将-1转换为unsigned int会产生UINT_MAX，如果unsigned int为32位宽，则为2 ³² -1。

所以问题是，gcc是否将__builtin_popcount视为具有可见原型的函数？由于它是一种语言扩展，它不会，并且gcc手册并不完全清楚。它显示了它的原型，但是 并不意味着原型对您的代码可见。

使用gcc 4.8.2进行的实验表明它被视为具有可见原型的函数。（您不能像普通函数那样将其地址存储在指针中，但这不应该成为问题）。这个计划：

#include <stdio.h> #include <string.h> int main(void) { unsigned int n = 21845; // 0x5555, popcount = 8 float x = 21845.0; unsigned int x_rep; memcpy(&x_rep, &x, sizeof x_rep); if (sizeof x != sizeof x_rep) { puts("WARNING: Sizes do not match"); } printf("popcount(%u) = %d\n", n, __builtin_popcount(n)); printf("popcount(%g) = %d\n", x, __builtin_popcount(x)); printf("popcount(%u) = %d\n", x_rep, __builtin_popcount(x_rep)); return 0; }

在我的系统上生成此输出：

popcount(21845) = 8 popcount(21845) = 8 popcount(1185589760) = 11

这意味着x的值将转换为unsigned int，而不仅仅是重新解释。当我们明确地重新解释它的表示时，我们会得到不同的结果。

因此，除非gcc因某种原因（似乎不太可能）更改其内置函数的实现，否则将签名的int传递给__builtin_popcount应该按预期工作，将int值转换为{ {1}}。假设有符号整数的2-s补码表示（这是一个相当安全的假设），从unsigned int转换为int不会改变表示，因此unsigned int将给出您正确计算__builtin_popcount表示中设置的位数，包括符号位。

当然，如果你不想依赖于此，你总是可以使用强制转换将值显式转换为int。转换通常容易出错，并且通常通常更好地使用隐式转换，但在这种情况下，它可能是一种合理的方法。

说完这一切之后，如果你计算一个值的总体数，那么从无符号值开始几乎肯定更有意义。您传递给unsigned int 的签名int值可能首先被定义为__builtin_popcount。

最后，您写道unsigned int是＆＃34;为无符号整数定义＆＃34;。实际上，它仅针对类型__builtin_popcount定义，而不是针对无符号整数定义。有三种不同的内置函数：

unsigned int

您需要使用正确的数据来处理您正在使用的数据类型。在int __builtin_popcount (unsigned int x); int __builtin_popcountl (unsigned long x); int __builtin_popcountll (unsigned long long x);对象上使用__builtin_popcount可能会忽略值的上半部分，可能没有来自编译器的警告。

Answer 2

为了补充其他答案，这里是一个自己动手，做什么的gcc做的例子。让我们编写一个简单的测试用例：

  $scope.logOut = function(user) {
    ref.unauth();
  };

并使用int f(int i){ return __builtin_popcount(i); }进行编译。这会创建几个文件，从gcc -c test.c -fdump-tree-all开始：

test.c.003t.original

因此，您可以看到在有符号整数上调用;; Function f (null) ;; enabled by -tree-original { return __builtin_popcount ((unsigned int) i); }时，gcc会将其转换为记录的参数类型__builtin_popcount。

Answer 3

是。您也可以传递signed int - 假设负数表示为2的补码（在现代系统中最多）。

如果数字是正数，则它与unsigned int一样好。如果您传递一个负数，但是说-1，它会转换为非常大的类型unsigned int，但它不会改变位模式 - 因此位数< / strong>即可。 signed或unsigned与位模式无关，必须the interpretation of bits-pattern when computing value。

signed int i = -1; //i has N number of 1 bit unsigned int j = -1; //j has N number of 1 bit as well. //j becomes a very large number!

希望有所帮助。

我可以使用有符号整数作为__builtin_popcount（）的参数吗？

3 个答案: