C 为什么X86提供一对除法和乘法指令？

我注意到，unsigned int和int共享相同的加法和减法指令。但为整数除法提供idivl/imull，为无符号整数提供multiply、divl/mull。我可以知道这其中的根本原因吗？

大多数微处理器使用（或类似的算法）实现乘法和除法。这当然需要单独处理操作数的符号。
虽然使用add-substract实现乘法和除法不必担心符号，因此可以互换处理有符号和无符号整数值，但它的效率要低得多，这可能就是为什么没有使用它的原因

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我刚刚读到一些现代CPU交替使用该方法，但该算法也意味着断言值的符号。

在x86中，符号存储在字的高位（if将讨论整数和无符号整数） ADD和SUB命令对有符号和无符号in使用一种算法-它在这两种情况下都能得到正确的结果

对于MULL和DIV，这是不起作用的。您应该“告诉”CPU您想要“使用”的int是有符号的还是无符号的。 对于未签名的，使用MULL和DIV。它只操作单词，速度很快。

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对于有符号的，使用MULL和IDIV。它将单词转换为绝对（正）值，为结果存储符号，然后进行运算。这比MULL和DIV慢。

乘法或除法的结果不同，具体取决于参数是有符号的还是无符号的

这真的是二的补码的魔力，它允许我们对有符号和无符号的加减运算使用相同的运算。这在其他表示法中是不正确的——一的补码和符号大小都使用与无符号算术不同的加减算法

例如，对于32位字，

-1

由

0xffffffff

表示。如果将其平方，则有符号和无符号版本会得到不同的结果：

Signed: -1 * -1 = 1 = 0x00000000 00000001
Unsigned: 0xffffffff * 0xffffffff = 0xfffffffe 00000001

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请注意，结果的低位字是相同的。在不提供高位的处理器上，只需要一条乘法指令。在PPC上，有三条乘法指令——一条用于低位，两条用于高位，具体取决于操作数是有符号的还是无符号的。

这样做可能值得一加me注释将其与加法和减法进行对比，无论输入是否有签名，加法和减法都可以直接完成（只需要设置溢出标志，以帮助之后的人员）@达米恩：你说得很对；这个问题确实提到了加法和减法，这暗示了

加减法的思想。请看我的编辑。我正在寻找有关在CPU中实现基本算术运算的选择来源的信息，但到目前为止，没有“权威性”的信息。结果是不同的，所以如果没有两个版本，你就有麻烦了。有符号和无符号的乘法的下半部分是相同的，所以只有一个版本。在x86上，也有只给出低位字的
imul
。@harold:还有在GF（2）上运行的
imul
版本.那一个叫做
pclmulqdq
，所以我不认为这算是
imul
的版本。@harold:我实际上是在想
和
。哦，我以为你错过了指数，哦，好吧。同样的想法-没有写成
imul
，所以它不算