gcc - 在 GCC 风格的扩展内联汇编中，是否可以输出 "virtualized" boolean 值，例如携带标志？

Question

如果我有以下 C++ 代码来比较两个 128 位无符号整数和内联 amd-64 asm:

struct uint128_t {
    uint64_t lo, hi;
};
inline bool operator< (const uint128_t &a, const uint128_t &b)
{
    uint64_t temp;
    bool result;
    __asm__(
        "cmpq %3, %2;"
        "sbbq %4, %1;"
        "setc %0;"
        : // outputs:
        /*0*/"=r,1,2"(result),
        /*1*/"=r,r,r"(temp)
        : // inputs:
        /*2*/"r,r,r"(a.lo),
        /*3*/"emr,emr,emr"(b.lo),
        /*4*/"emr,emr,emr"(b.hi),
        "1"(a.hi));
    return result;
}

然后它将被非常有效地内联，但有一个缺陷。返回值是通过值为 0 或 1 的通用寄存器的“接口(interface)”完成的。这增加了两个或三个不必要的额外指令，并减损了本来可以完全优化的比较操作。生成的代码将如下所示:

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    setc   al
    movzx  eax, al
    test   eax, eax
    jnz    is_lessthan

如果我使用带有“int”返回值的“sbb %0,%0”而不是带有“bool”返回值的“setc %0”，仍然有两个额外的指令:

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    sbb    eax, eax
    test   eax, eax
    jnz    is_lessthan

我想要的是这样的:

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    jc     is_lessthan

GCC 扩展的内联汇编很棒，否则。但我希望它在各个方面都与内在函数一样好。我希望能够以 CPU 标志或标志的状态形式直接返回 boolean 值，而不必将其“渲染”到通用寄存器中。

这是可能的，还是必须修改甚至重构 GCC(以及英特尔 C++ 编译器，它也允许使用这种形式的内联汇编)才能实现？

另外，当我在做的时候——还有其他方法可以改进我的比较运算符吗？

Answer 1

差不多 7 年后，是的，gcc 终于添加了对“输出标志”的支持(在 6.1.0 中添加，于 2016 年 4 月发布)。详细文档为 here ，但简而言之，它看起来像这样:

/* Test if bit 0 is set in 'value' */
char a;

asm("bt $0, %1"
    : "=@ccc" (a)
    : "r" (value) );

if (a)
   blah;

了解 =@ccc :输出约束(需要 = )的类型为 @cc后跟要使用的条件代码(在本例中为 c 以引用进位标志)。

好的，对于您的具体情况，这可能不再是问题(因为 gcc 现在支持直接比较 128 位数据类型)，但是(目前)有 1,326 人查看了这个问题。显然对这个功能有些兴趣。

现在我个人更喜欢说 don't use inline asm at all的学派。 .但是，如果必须，是的，您可以(现在)“输出”标志。

FWIW。