Assembly 为什么g++；x64/i86，无需优化，以这种方式编译模数

以下代码是由g++5.4.0编译的x64。左边是编译后的输出。右边的东西是我期望的样子。当然，右边的stuf在语法上可能不正确。该代码基本上应该执行以下操作：

如果（i%3==0） 做事

400512将把u带到if块后的空间

mov    -0x4(%rbp),%ecx              mov -0x4(%rbp), %eax
mov    $0x55555556,%edx             idvq $0x3
mov    %ecx,%eax                    cmp %edx, 0x0
imul   %edx                         jnz 400512 <main+0x3c>
mov    %ecx,%eax
sar    $0x1f,%eax
sub    %eax,%edx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,%edx
add    %edx,%edx
add    %eax,%edx
mov    %ecx,%eax
sub    %edx,%eax
test   %eax,%eax
jne    400512 <main+0x3c>

mov-0x4（%rbp），%ecx mov-0x4（%rbp），%eax
mov$0x555556，%edx idvq$0x3
mov%ecx，%eax cmp%edx，0x0
imul%edx jnz 400512
mov%ecx，%eax
sar$0x1f，%eax
子%eax，%edx
移动%edx，%eax
mov%eax，%edx
添加%edx，%edx
添加%eax，%edx
mov%ecx，%eax
低于%edx，%eax
测试%eax，%eax
jne 400512

---

对于那些比我聪明得多的人，我的问题是：为什么g++有这么多计算模数的东西，有人能给我解释一下它在做什么。

出于好奇，Ross Ridge的注释修改为

unsigned int

生成了更短的代码：

bar(unsigned int):
    mov     eax, edi
    mov     edx, -1431655765
    mul     edx
    shr     edx
    lea     eax, [rdx+rdx*2]
    cmp     edi, eax
    je      .L4
    rep ret
.L4:
    jmp     foo()

---

但是回到

int

版本。。。它很整洁。。。对于一个编译器，但它仍然感觉有些

等等，它是否对3进行了正确的除法，然后将其相乘，然后检查是否计算了相等的数字？六羟甲基三聚氰胺六甲醚。。。但是我们只需要

mod 3==0

测试，对吗

那么这也应该做到：

bar(int):
    mov     eax, edi
    mov     edx, 1431655766
    imul    edx
; don't +1 of div result for negative edi
;    mov     eax, edi  
;    sar     eax, 31
;    sub     edx, eax
; instead do +3 for all results
    lea     eax, [rdx+rdx*2+3]
    sub     eax, edi   ; eax = 0, 1, 2 or 3 (!)
    jpe     .L4        ; so parity-even condition will resolve it (!)
    rep ret
.L4:
    jmp     foo()

---

不幸的是，这只是“mod 3”优化的特例（我不确定这是否真的改善了任何东西）但我还是忍不住要“高尔夫”一下。

出于好奇，罗斯·里奇为

unsigned int

修改的评论产生了更短的代码：

bar(unsigned int):
    mov     eax, edi
    mov     edx, -1431655765
    mul     edx
    shr     edx
    lea     eax, [rdx+rdx*2]
    cmp     edi, eax
    je      .L4
    rep ret
.L4:
    jmp     foo()

---

但是回到

int

版本。。。它很整洁。。。对于一个编译器，但它仍然感觉有些

等等，它是否对3进行了正确的除法，然后将其相乘，然后检查是否计算了相等的数字？六羟甲基三聚氰胺六甲醚。。。但是我们只需要

mod 3==0

测试，对吗

那么这也应该做到：

bar(int):
    mov     eax, edi
    mov     edx, 1431655766
    imul    edx
; don't +1 of div result for negative edi
;    mov     eax, edi  
;    sar     eax, 31
;    sub     edx, eax
; instead do +3 for all results
    lea     eax, [rdx+rdx*2+3]
    sub     eax, edi   ; eax = 0, 1, 2 or 3 (!)
    jpe     .L4        ; so parity-even condition will resolve it (!)
    rep ret
.L4:
    jmp     foo()

---

---

不幸的是，这只是“mod 3”优化的特例（我不确定这是否真的改善了任何东西）但我还是忍不住要“高尔夫”一下。

我可能已经找到了答案，risc操作大约需要1/2个周期。看起来idvq可能需要10个左右，但仍在调查它是针对速度而不是尺寸优化的；）分裂是缓慢的。参考ah-thx，我当然会看一看，当然你可以使用计数器，得到更好的代码；）gcc at

-O0

仍然使用其模块化乘法逆生成器。位于

-O0

的其他一些编译器将发出朴素的

idiv

（没错，有一个语法错误：idiv没有立即形式。但有相同的区别）。请参阅：gcc

-O0

并不意味着没有优化。64位IDIV非常慢。请看，我可能已经找到了risc操作大约需要1/2个周期的答案。看起来idvq可能需要10个左右的周期，仍然在研究它是针对速度而不是大小进行优化的；）分裂是缓慢的。参考ah-thx，我当然会看一看，当然你可以使用计数器，得到更好的代码；）gcc at

-O0

仍然使用其模块化乘法逆生成器。位于

-O0

的其他一些编译器将发出朴素的

idiv

（没错，有一个语法错误：idiv没有立即形式。但有相同的区别）。请参阅：gcc

-O0

并不意味着没有优化。64位IDIV非常慢。请看，您的第一个代码片段仍然适用于

int

。使用

unsigned int

参数，它将

imul

替换为

mul

，并省略

sub

。也许你复制并粘贴了错误的超负荷？@CodyGray是的，谢谢你，我在编辑这篇文章的过程中有点困惑，混淆了两条不同的思路。。。现在应该有意义了。现在我想知道，为什么我要麻烦

sub

，

cmp

也会更新PF，对吗？是的，

cmp

会以与

sub

完全相同的方式更新标志。但无论如何，您在这里并没有执行

cmp

，因此将

sub

替换为

cmp

并不能提高性能。唯一的优势是如果需要保留目标寄存器。（实际上，这里不能使用

cmp

，因为需要将结果放在

eax

中才能返回！）您的第一个代码段仍然是

int

。使用

unsigned int

参数，它将

imul

替换为

mul

，并省略

sub

。也许你复制并粘贴了错误的超负荷？@CodyGray是的，谢谢你，我在编辑这篇文章的过程中有点困惑，混淆了两条不同的思路。。。现在应该有意义了。现在我想知道，为什么我要麻烦

sub

，

cmp

也会更新PF，对吗？是的，

cmp

会以与

sub

完全相同的方式更新标志。但无论如何，您在这里并没有执行

cmp

，因此将

sub

替换为

cmp

并不能提高性能。唯一的优势是如果需要保留目标寄存器。（实际上，您不能在这里使用

cmp

，因为您需要将结果放在

eax

中才能返回它！）