指令级的带符号数模

Question

之前读过this关于gcc和clang中有符号数字模量计算的不同实现的有趣讨论，这对我来说是一个问题（不是在讨论中讨论）。

为什么要执行此操作？

if(num % 2 == 1)

从此开始（在clang和gcc上相似）：

movl    %edi, %eax
shrl    $31, %eax
addl    %edi, %eax

为什么我们从((num >> 31) + num)开始？为什么要使用MSB并将其添加到数字中？这是哪里来的？

Answer 1

负% 2的结果是负余数，除法向C舍去为0。& 1仅适用于正数。

因此，编译器生成的代码将符号位数字相加-实质上将负数加1，这样-1的最后一位具有0，然后-2拥有{{1 }}的最后一位，1又有了-3 ...然后我们将除最后一位之外的所有字符都屏蔽掉，并从结果中减去符号位，例如：

0

它的性能可能比movl %edi, %edx shrl $31, %edx leal (%rdi,%rdx), %eax andl $1, %eax subl %edx, %eax 指令略强。例如，在Core i7上，具有r32的IDIV的延迟时间为17-28，吞吐量为7-12，而在生成的代码中，所有其他这些代码的延迟均为〜1