Question

我已经反汇编了编译器生成的代码，我发现它产生了以下指令序列：

mov     eax, edx
shr     eax, 1Fh
add     eax, edx
sar     eax, 1

此代码的目的是什么？

我知道

sar     eax, 1

除以2，但

是什么

shr     eax, 1Fh

做什么？这是否意味着如果左位为0或1，则EAX将为0或1？

这对我来说很奇怪！有人可以解释一下吗？

Answer 1

您问题的快速答案 - shr eax, 1Fh是什么 - 它可以隔离eax的最高位。如果将十六进制1Fh转换为十进制31，可能会更容易理解。现在，您看到您正在将eax向右移动31.由于eax是32位值，将其位右移31将使最顶部位隔离，这样eax 1}}将包含0或1，具体取决于第31位的原始值（假设我们开始用0编号位）。

这是隔离符号位的常用技巧。当在2的补码机器上将值解释为有符号整数时，最高位是符号位。如果值为负，则设置（== 1），否则设置为clear（== 0）。当然，如果该值被解释为无符号整数，则最高位只是用于存储其值的另一位，因此最高位具有任意值。

通过反汇编逐行，这里是代码的作用：

mov     eax, edx

显然，输入位于EDX。该指令将值从EDX复制到EAX。这允许后续代码操纵EAX中的值而不会丢失原始值（在EDX中）。

shr     eax, 1Fh

将EAX右移31个位置，从而隔离最高位。假设输入值是有符号整数，这将是符号位。如果原始值为负，EAX现在将包含1，否则为0。

add     eax, edx

将原始值（EDX）添加到EAX中的临时值。如果原始值为负，则会将其加1。否则，它将添加0。

sar     eax, 1

将EAX右移1个地方。这里的区别在于这是算术右移，而SHR是逻辑右移。逻辑移位用0填充新曝光的位。算术移位将最高位（符号位）复制到新曝光的位。

总而言之，这是将有符号整数值除以2的标准习惯用法，以确保负值正确舍入。

当您将无符号值除以2时，只需要一个简单的位移。因此：

unsigned Foo(unsigned value)
{
    return (value / 2);
}

相当于：

shr  eax, 1

但是在划分有符号值时，必须处理符号位。您可以使用sar eax, 1来实现有符号整数除以2，但这会导致结果值向负无穷大舍入。请注意，这与DIV / IDIV指令的行为不同，后者始终向零舍入。如果你想模仿圆向零的行为，你需要一些特殊的处理，这正是你所拥有的代码所做的。实际上，在编译以下函数时，GCC，Clang，MSVC以及可能所有其他编译器都将生成这些代码：

int Foo(int value)
{
    return (value / 2);
}

这是非常旧技巧。迈克尔·阿布拉什（Michael Abrash）在他的汇编语言之禅中讨论过它，发表于大约 1990.（Here is the relevant section在他的书的在线副本中。）这当然是常识汇编语言专家早就开始了。

为什么编译器在除以2时会产生31位的右移？

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