c++ - _InterlockedCompareExchange 文档中 "The sign is ignored"的含义

Question

_InterlockedCompareExchange 的文档对每个参数说

The sign is ignored.

这是否意味着像 0xffff 和 0x7fff(对于 16 位版本)这样的数字将被 _InterlockedCompareExchange16 等视为相等其他宽度内在函数？或者这是否意味着内在函数接受有符号和无符号整数？还是别的？

如果这不是文档中的错误，它至少看起来是模棱两可的。

Answer 1

符号位不会被忽略，就像其他位一样进行比较。

..CompareExchange.. 函数只关心位的相等性，不以任何特殊方式解释它们。在基于 x86 的系统上，它们使用 CMPXCHG 实现/CMPXCHG8B 指令，它将 CPU 寄存器与内存位置进行比较。符号问题变成了关于类型和参数传递的问题，而不是比较本身。

因为大多数互锁函数也作为 Windows API 函数存在，我们可以先看一下它们。 basic version采用 LONG 类型的 32 位参数。较小的有符号类型将被符号扩展为 32 位:

__declspec(noinline) void WINAPI Number(LONG val)
{
    printf("Number: %5d %#.8x (%d bit)\n", val, val, sizeof(void*) * 8); 
}
__declspec(noinline) INT16 WINAPI GetI16(INT16 num)
{
    return num;
}

...

Number(0xffff); // Not sign extended
const INT16 numi16 = -42;
Number(numi16); // Optimized to 32-bit parameter by the compiler
Number(GetI16(-42)); // Use a helper function to prevent compiler tricks

然后打印:

Number: 65535 0x0000ffff (64 bit)
Number:   -42 0xffffffd6 (64 bit)
Number:   -42 0xffffffd6 (64 bit)

32 位 x86:

; 1040 :    Number(0xffff);

  00022 68 ff ff 00 00  push     65535          ; 0000ffffH
  00027 e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YGXJ@Z        ; Number

; 1041 :    const INT16 numi16 = -42;
; 1042 :    Number(numi16);

 0002c  6a d6           push     -42            ; ffffffd6H
 0002e  e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YGXJ@Z        ; Number
; 1047 :    Number(GetI16(-42));

 00033  6a d6           push     -42            ; ffffffd6H
 00035  e8 00 00 00 00  call     ?GetI16@@YGFF@Z        ; GetI16
 0003a  0f bf c0        movsx  eax, ax
 0003d  50              push     eax
 0003e  e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YGXJ@Z        ; Number

64 位 x86_64/AMD64:

; 1040 :    Number(0xffff);

  00027 b9 ff ff 00 00  mov  ecx, 65535     ; 0000ffffH
  0002c e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YAXJ@Z        ; Number

; 1041 :    const INT16 numi16 = -42;
; 1042 :    Number(numi16);

  00031 b9 d6 ff ff ff  mov  ecx, -42       ; ffffffffffffffd6H
  00036 e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YAXJ@Z        ; Number

; 1047 :    Number(GetI16(-42));

  0003b 66 b9 d6 ff     mov  cx, -42        ; ffffffffffffffd6H
  0003f e8 00 00 00 00  call     ?GetI16@@YAFF@Z        ; GetI16
  00044 0f bf c8        movsx    ecx, ax
  00047 e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YAXJ@Z        ; Number

我们可以看到生成的代码使用MOVSX 对16 位数字进行符号扩展。这是 Windows ABI 所要求的。

当您使用 #pragma intrinsic(_InterlockedCompareExchange) 时，事情就不太清楚了。我无法在文档中找到有关内部函数 ABI 的明确声明，但我们可以假设它在符号扩展方面遵循 Windows ABI。编译器将直接生成 LOCK CMPXCHG 指令，无需函数调用，但在需要时会使用 MOVSX。