C 指令级有符号数模

阅读之前关于

gcc

和

clang

中的有符号数字模计算的不同实现的有趣讨论，我提出了一个问题（讨论中未讨论）

究竟为什么要实施这一点：

if（num%2==1）

从这个开始（在

clang

和

gcc

中类似）：

---

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？这是从哪里来的？

负数

%2

的结果是负数余数，除法在C中向0取整。

&1

仅适用于正数

因此，编译器生成代码，将符号位数字相加-实际上是将负数增加1，这样

-1

在最后一位有

0

，然后

-2

在最后一位有

1

，

-3

又有

0

。。。然后，我们屏蔽除最后一位之外的所有数据，并从结果中减去符号位，例如：

movl    %edi, %edx
shrl    $31, %edx
leal    (%rdi,%rdx), %eax
andl    $1, %eax
subl    %edx, %eax

---

它的性能可能略高于

idiv

指令。例如，在Core i7上，带有r32的IDIV将具有17-28的延迟和7-12的吞吐量，而生成代码中的所有其他代码都具有1个延迟和吞吐量，我怀疑您是否启用了优化。一般来说，这是为了处理负数的舍入，但是

%2

应该优化为

&1

@jester

&1

不适用于负数的模。啊，是的，忘记了C模给出负余数。无论如何，MSB是符号位。这样就可以处理底片了。您需要查看完整的代码，看看它是如何影响结果的。“可能稍微”是一个大大的轻描淡写。它的延迟不到1/3，如果重复使用，吞吐量可能是7倍，因此分配器将成为瓶颈。（如果只是普通前端uop吞吐量是瓶颈，而不是未管道分隔器，则为吞吐量的~两倍。）

movl    %edi, %edx
shrl    $31, %edx
leal    (%rdi,%rdx), %eax
andl    $1, %eax
subl    %edx, %eax