vc编译器对 除法的优化


基本知识,7/2 和 6/2 在计算机中的商都为3.C语言的除法不等同于数学意义中的除法。

C语言的除法。采用向零取整的方法。

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只有在除数为常量的情况下。编译器才会出现优化。

1、除数为正数,2的幂的除法

复制代码
#include "stdafx.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
int iNum = argc;
printf("%d\r\n", iNum / 2);
printf("%d\r\n", iNum / 4);
return 0;
}
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对应Release版本的反汇编如下:

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push    esi
mov esi, dword ptr [esp+8]
mov eax, esi
cdq
sub eax, edx
sar eax, 1
push eax
push test.00407030 ; ASCII "%d",CR,LF
call test.00401040
mov eax, esi
add esp, 8
cdq
and edx, 3
add eax, edx
sar eax, 2
push eax
push test.00407030 ; ASCII "%d",CR,LF
call test.00401040
add esp, 8
xor eax, eax
pop esi
retn
复制代码

是不是感觉很奇怪,怎么没有了除法指令。查阅CPU手册。除法的指令周期数。大得吓人。具体值得根据cpu型号。翻阅 手册。

所以。编译器想尽办法。就是为了避免产生除法。提高效率。

 

mov     esi, dword ptr [esp+8]
mov eax, esi
cdq
sub eax, edx
sar eax, 1

cdq 是把符号位扩展到 edx. 然后做加法。我们知道。对于被除数为正的情况,其值不变。除以2的幂。等于做 sar右移。

对于被除数为负的情况。那么由于sar右移。等同于向下取整。由于C语言是向零取整。所以。必须想办法下整转上整。就满足了C语言的向零取整。

于是公式来了。 a为被除数,n为2的幂.     (a + 2^n - 1)/2^n

对于 iNum / 2 那就是等于  (iNum + 2 - 1)/2 。常量折叠。等于(iNum + 1)/2。除以2等于sar右移一位。

那么就完美解决了除以2且无分歧的优化。指令的总周期。相对于div指令要减少很多。

在按照公式推导 iNum /4 的情况。(iNum + 2^2 - 1) / 2^2 。常量折叠。等于(iNum + 3) / 4。除以4等于sar右移两位。

对应的汇编代码如下。

mov     eax, esi
cdq
and edx, 3
add eax, edx
sar eax, 2

推荐本书籍:《C++反汇编与逆向分析技术揭秘》。

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本文转载自:http://www.cnblogs.com/shouce/p/5052902.html     作者:jerrylsxu     发布日期:2015-12-17     本站转载的文章为个人学习借鉴使用,本站对版权不负任何法律责任。如果侵犯了您的隐私权益,请联系我们删除。


 
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