减去并检测下溢，最有效的方法？（带GCC的x86/64）

我正在使用GCC4.8.1编译C代码，我需要检测x86/64体系结构上的减法运算是否出现下溢。两者都没有签名。我知道在汇编中很容易，但我想知道我是否可以在C代码中完成它，并让GCC以某种方式优化它，因为我找不到它。这是一个非常常用的函数（或者是低级的，这是术语吗？），所以我需要它是有效的，但是GCC似乎太笨了，无法识别这个简单的操作？我尝试了很多方法在C中给它提示，但它总是使用两个寄存器，而不是一个子寄存器和一个条件跳转。老实说，看到如此愚蠢的代码被写了这么多次（函数被调用了很多次），我很恼火

我在C语言中的最佳方法似乎是：

if((a-=b)+b < b) {
  // underflow here
}

不用说，上面这句话很愚蠢，但它需要的只是：

sub rcx, rdx
jc underflow

这是非常恼人的，因为GCC确实理解sub以这种方式修改标志，因为如果我将其键入“int”，它将生成上面的精确值，除非它使用带符号跳转的“js”，而不是进位，如果无符号值差足够大，设置高位，则进位无效。然而，它表明它知道影响这些标志的子指令

现在，也许我应该放弃让GCC适当地优化它，用内联汇编完成它，我对内联汇编没有任何问题。不幸的是，这需要“asm goto”，因为我需要一个条件跳转，而asm goto对于输出不是很有效，因为它是不稳定的

我试过一些东西，但我不知道它是否“安全”使用。由于某些原因，asm goto不能有输出。我不想让它把所有寄存器都刷新到内存中，这会扼杀我所做的全部工作，这就是效率。但是，如果我使用空的asm语句，并在其前后将输出设置为“a”变量，那么这会起作用吗？安全吗？这是我的宏：

#define subchk(a,b,g) { typeof(a) _a=a; \
  asm("":"+rm"(_a)::"cc"); \
  asm goto("sub %1,%0;jc %l2"::"r,m,r"(_a),"r,r,m"(b):"cc":g); \
  asm("":"+rm"(_a)::"cc"); }

然后像这样使用它：

subchk(a,b,underflow)
// normal code with no underflow
// ...

underflow:
  // underflow occured here

这有点难看，但它工作得很好。在我的测试场景中，它编译得很好，没有易失性开销（将寄存器刷新到内存），也没有产生任何不好的结果，而且它似乎可以正常工作，但是这只是一个有限的测试，我不可能在任何地方测试它，因为我说这个函数/宏使用了很多，所以我想知道是否有人有知识，上述结构是否有不安全之处

特别是，如果发生下溢，则不需要“a”的值，因此请记住，我的内联asm宏是否会出现任何副作用或不安全的情况？如果没有，我将毫无问题地使用它，直到他们优化编译器，这样我就可以在我猜的时候把它替换回来

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请不要把这变成一场关于过早优化或其他问题的辩论，继续讨论这个问题，我完全知道这一点，所以谢谢您。

下面的汇编代码如何（您可以将其包装成GCC格式）：

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然后调用/内联汇编代码，并在生成的布尔值上分支。

我可能错过了一些明显的东西，但为什么这不好呢

extern void underflow(void) __attribute__((noreturn));
unsigned foo(unsigned a, unsigned b)
{
    unsigned r = a - b;
    if (r > a)
    {
        underflow();
    }
    return r;
}

我已经检查过了，gcc会根据您的需要对其进行优化：

foo:
    movl    %edi, %eax
    subl    %esi, %eax
    jb      .L6
    rep
    ret
.L6:
    pushq   %rax
    call    underflow

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当然，你可以随心所欲地处理下溢，我这样做只是为了保持asm的简单。

你测试过这是否真的快了吗？现代x86微体系结构使用微代码，将单个汇编指令转换为更简单的微操作序列。其中一些还进行微操作融合，将一系列汇编指令转换为单个微操作。特别是

测试%reg，%reg；jcc目标

被融合，可能是因为全局处理器标志是性能的祸根。

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如果

cmp%reg，%reg；jcc目标是mOp融合的，gcc可能会使用它来获得更快的代码。根据我的经验，gcc非常擅长调度和类似的低级优化。
我认为问题在于你假设编译器总是以“最佳”方式进行优化，缺陷在于你的假设不是编译器也不是优化器。gcc是开源的……如果你不喜欢它，就改变它……如果（（r=x-y）>x）

图案更好。事实上，这是下面的答案之一。既然两者都是无符号的，

（a

，有什么问题吗？这是因为我想从a中减去b，如果我这样做（aa”的这种特殊情况，但不是我用a_a；}）然后我只使用if（subchk（a，b））{underflow；}。我使用宏是因为我希望它与类型无关。出于某种原因，GCC有时在我的测试中现在使用“mov rsi，local_var”，然后使用“sub rsi，B”（我想要的sub），并将值放回本地堆栈“mov local_var，rsi”，然后进行跳转。当然，现在情况不同了。

extern void underflow(void) __attribute__((noreturn));
unsigned foo(unsigned a, unsigned b)
{
    unsigned r = a - b;
    if (r > a)
    {
        underflow();
    }
    return r;
}

foo:
    movl    %edi, %eax
    subl    %esi, %eax
    jb      .L6
    rep
    ret
.L6:
    pushq   %rax
    call    underflow