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如果我有以下 C++ 代码来比较两个 128 位无符号整数和内联 amd-64 asm：

struct uint128_t {
    uint64_t lo, hi;
};
inline bool operator< (const uint128_t &a, const uint128_t &b)
{
    uint64_t temp;
    bool result;
    __asm__(
        "cmpq %3, %2;"
        "sbbq %4, %1;"
        "setc %0;"
        : // outputs:
        /*0*/"=r,1,2"(result),
        /*1*/"=r,r,r"(temp)
        : // inputs:
        /*2*/"r,r,r"(a.lo),
        /*3*/"emr,emr,emr"(b.lo),
        /*4*/"emr,emr,emr"(b.hi),
        "1"(a.hi));
    return result;
}

然后它将被非常有效地内联，但有一个缺陷。返回值是通过值为 0 或 1 的通用寄存器的“接口”完成的。这增加了两个或三个不必要的额外指令，并减损了本来可以完全优化的比较操作。生成的代码将如下所示：

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    setc   al
    movzx  eax, al
    test   eax, eax
    jnz    is_lessthan

如果我使用带有“int”返回值的“sbb %0,%0”而不是带有“bool”返回值的“setc %0”，还有两条额外的指令：

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    sbb    eax, eax
    test   eax, eax
    jnz    is_lessthan

我想要的是这样的：

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    jc     is_lessthan

GCC 扩展的内联汇编很棒，否则。但我希望它在各个方面都与内在函数一样好。我希望能够以 CPU 标志或标志的状态形式直接返回布尔值，而不必将其“渲染”到通用寄存器中。

这是可能的，还是必须修改甚至重构 GCC（以及英特尔 C++ 编译器，它也允许使用这种形式的内联汇编）才能实现？

另外，当我在做的时候——还有其他方法可以改进我的比较运算符吗？

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2 回答 2

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差不多 7 年后，是的，gcc 终于添加了对“输出标志”的支持（在 6.1.0 中添加，于 2016 年 4 月发布）。详细的文档在这里，但简而言之，它看起来像这样：

/* Test if bit 0 is set in 'value' */
char a;

asm("bt $0, %1"
    : "=@ccc" (a)
    : "r" (value) );

if (a)
   blah;

要理解=@ccc：输出约束（需要=）是类型，@cc后跟要使用的条件代码（在这种情况下c是引用进位标志）。

好的，对于您的具体情况，这可能不再是问题（因为 gcc 现在支持直接比较 128 位数据类型），但（目前）有 1,326 人查看了这个问题。显然对这个功能有些兴趣。

现在我个人赞成说根本不使用内联汇编的思想流派。但是，如果必须，是的，您可以（现在）“输出”标志。

FWIW。

于 2017-01-16T03:20:56.830 回答
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我不知道如何做到这一点。您可能会或可能不会认为这是一种改进：

inline bool operator< (const uint128_t &a, const uint128_t &b)
{
    register uint64_t temp = a.hi;
    __asm__(
        "cmpq %2, %1;"
        "sbbq $0, %0;"
        : // outputs:
        /*0*/"=r"(temp)
        : // inputs:
        /*1*/"r"(a.lo),
        /*2*/"mr"(b.lo),
        "0"(temp));

    return temp < b.hi;
}

它产生类似的东西：

mov    rdx, [r14]
mov    rax, [r14+8]
cmp    rdx, [r15]
sbb    rax, 0
cmp    rax, [r15+8]
jc is_lessthan
于 2010-02-21T08:26:15.567 回答