gcc - 我可以摆脱CTZ与指针之间的符号扩展吗？

对于这样的代码:

#include <stdint.h>

char* ptrAdd(char* ptr, uint32_t x)
{
    return ptr + (uint32_t)__builtin_ctz(x);
}

GCC生成一个符号扩展名:(godbolt link)

xor eax, eax
rep bsf eax, esi
cdqe ; sign-extend eax into rax
add rax, rdi
ret

当然，这完全是多余的-这是公然地将无符号整数进行符号扩展。我可以说服海湾合作委员会不要这样做吗？

自GCC 4.9.0起存在该问题，但在此之前它曾经是显式的零扩展，这也是多余的。

最佳答案

部分解决方案是使用ctz的64位版本以及-march参数，以便使用tzcnt代替bsf，如下所示:

char* ptrAdd(char* ptr, uint32_t x)
{
    return ptr + __builtin_ctzl(x);
}

This results无符号扩展名:

ptrAdd(char*, unsigned int):
  mov eax, esi
  tzcnt rax, rax
  add rax, rdi
  ret

它有一个mov(执行32到64位零扩展)，它替换了32位版本中的调零xor(可以在tzcnt false-dependency-on-destination issue周围解决)。这些成本大致相同，但是内联后mov更有可能消失。 64位tzcnt的结果与32位1相同，除了未定义零输入的情况(就gcc内在函数而言，不是tzcnt)。

不幸的是，如果没有-march参数允许编译器使用tzcnt，它将使用bsf，在这种情况下仍会进行符号扩展。

似乎bsf和tzcnt之间行为不同的根源是，在使用bsf版本的情况下，指令行为未定义为零。因此，原则上，该指令可以返回任何内容，甚至返回我们通常期望的0到63范围之外的值。结合将返回值声明为int的事实，仅省略符号扩展名可能会导致“不可能”的情况，例如(__builtin_clzl (x) & 0xff) == 0xdeadbeef。

现在，根据gcc文档，对__builtin_ctzl的零输入具有“未定义的结果”-但尚不清楚这是否与可能发生任何事情(这将允许不可能的事情)的C/C++“未定义的行为”相同，还是表示“一些未指定的值”。

您可以在gcc bugzilla上阅读有关此内容的信息，该问题已经存在大约7年了。

关于gcc - 我可以摆脱CTZ与指针之间的符号扩展吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/48634422/