gcc内联程序集-“add”的操作数类型不匹配，正在尝试创建无分支代码

Question

我正在尝试做一些代码优化来消除分支，原始的c代码是

if( a < b ) 
   k = (k<<1) + 1;
else
   k = (k<<1)

mov a, %rax 
mov b, %rbx
mov k, %rcx
xor %rdx %rdx
shl 1, %rcx
cmp %rax, %rax
setb %rdx
add %rdx,%rcx
mov %rcx, k 

#define next(a, b, k)\
 __asm__("shl $0x1, %0; \
         xor %%rbx, %%rbx; \
         cmp %1, %2; \
         setb %%rbx; \
         addl  %%rbx,%0;":"+c"(k) :"g"(a),"g"(b))

当我编译下面的代码时,我得到了错误：

operand type mismatch for `add'
operand type mismatch for `setb'

我该怎么修好它？

Answer 1

以下是您的代码中的错误：

1. 错误：“cmp”的操作数类型不匹配--其中一个cmp的操作数必须是寄存器。您可能正在生成试图比较两个直接关系的代码。将第二个操作数的约束从“g”更改为“r”。（请参见GCC Manual-Extended Asm-Simple Constraints)
2. 错误：“SETB”的操作数类型不匹配--SETB只接受8位操作数，即SETB%bl工作，而SETB%rbx不工作。
3. C表达式t=(A 应转换为 cmp B,A；AT&T x86汇编程序语法中的setb t。要CMP的两个操作数的顺序不对。记住CMP的工作方式如下:

一旦您意识到前两个错误消息是由汇编程序生成的，那么调试它们的诀窍就是查看由gcc生成的汇编程序代码。尝试gcc$cflags-s t.c并将t.s中有问题的行与x86操作码引用进行比较。关注每条指令允许的操作数代码，您将很快看到问题所在。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>

static uint64_t next(uint64_t a, uint64_t b, uint64_t k)
{
    uint64_t tmp;
    __asm__("shl $0x1, %[k];"
        "xor %%rcx, %%rcx;"
        "cmp %[b], %[a];"
        "setb %%cl;"
        "addq %%rcx, %[k];"
        : /* outputs */ [k] "+g" (k), [tmp] "=&c" (tmp)
        : /* inputs  */ [a] "r" (a), [b] "g" (b)
        : /* clobbers */ "cc");
    return k;
}

int main()
{
    uint64_t t, t0, k;
    k = next(1, 2, 0);
    printf("%" PRId64 "\n", k);

    scanf("%" SCNd64 "%" SCNd64, &t, &t0);
    k = next(t, t0, k);
    printf("%" PRId64 "\n", k);

    return 0;
}

main（）转换为：

<+0>:   push   %rbx
<+1>:   xor    %ebx,%ebx
<+3>:   mov    $0x4006c0,%edi
<+8>:   mov    $0x1,%bl
<+10>:  xor    %eax,%eax
<+12>:  sub    $0x10,%rsp
<+16>:  shl    %rax
<+19>:  xor    %rcx,%rcx
<+22>:  cmp    $0x2,%rbx
<+26>:  setb   %cl
<+29>:  add    %rcx,%rax
<+32>:  mov    %rax,%rbx
<+35>:  mov    %rax,%rsi
<+38>:  xor    %eax,%eax
<+40>:  callq  0x400470 <printf@plt>
<+45>:  lea    0x8(%rsp),%rdx
<+50>:  mov    %rsp,%rsi
<+53>:  mov    $0x4006c5,%edi
<+58>:  xor    %eax,%eax
<+60>:  callq  0x4004a0 <__isoc99_scanf@plt>
<+65>:  mov    (%rsp),%rax
<+69>:  mov    %rbx,%rsi
<+72>:  mov    $0x4006c0,%edi
<+77>:  shl    %rsi
<+80>:  xor    %rcx,%rcx
<+83>:  cmp    0x8(%rsp),%rax
<+88>:  setb   %cl
<+91>:  add    %rcx,%rsi
<+94>:  xor    %eax,%eax
<+96>:  callq  0x400470 <printf@plt>
<+101>: add    $0x10,%rsp
<+105>: xor    %eax,%eax
<+107>: pop    %rbx
<+108>: retq   

您可以看到next()在每次printf()调用之前被移动到RSI中的结果。