C++ 将优化遗漏的代码：mov al，[mem]改写为位域将一个新的低字节插入整数

发布于06月23日

我想替换整数中的最低字节.在x86上，这个值正好是mov al, [mem]，但是我似乎无法让编译器输出这个值.我是否遗漏了可以识别的明显代码模式，或者我误解了什么，或者这仅仅是遗漏了一个优化？

unsigned insert_1(const unsigned* a, const unsigned char* b)
{
    return (*a & ~255) | *b;
}
unsigned insert_2(const unsigned* a, const unsigned char* b)
{
    return *a >> 8 << 8 | *b;
}

GCC实际上用的是al，但只是用来归零.

        mov     eax, DWORD PTR [rdi]
        movzx   edx, BYTE PTR [rsi]
        xor     al, al
        or      eax, edx
        ret

Clang几乎逐字编译了这两个文件

        mov     ecx, -256
        and     ecx, dword ptr [rdi]
        movzx   eax, byte ptr [rsi]
        or      eax, ecx
        ret

推荐答案

在x86上，这个值正好是mov al, [mem]，但是我似乎无法让编译器输出这个值.

试试这个，不用算术:

unsigned insert_4(const unsigned* a, const unsigned char* b)
{
    unsigned int t = *a;
    unsigned char *tcp = (unsigned char *) & t;
    tcp[0] = *b;
    return t;
}

insert_4(unsigned int const*, unsigned char const*):
        mov     eax, DWORD PTR [rdi]
        mov     al, BYTE PTR [rsi]
        ret

我知道这有点奇怪，但编译器很擅长删除局部变量的间接性和地址(尽管做了几次try ).

godbolt x86-64 gcc 13.1 -O3个

另一种使用联合的方法是:

unsigned insert_5(const unsigned* a, const unsigned char* b)
{
    union {
        unsigned int ui;
        unsigned char uc;
    } u;
    u.ui = *a;
    u.uc = *b;
    return u.ui;
}

godbolt x86-64 gcc 13.1 -O3个

请注意，这些解决方案是特定于字节顺序的，尽管它看起来像是您正在寻找的，并且可以根据需要针对其他字节顺序进行调整.