浮点数比较技巧:内联程序集

Question

很久以前，我使用这个简单的x86汇编程序技巧来获得0或1，这是浮点数比较的结果：

fld [value1]
fcom [value2]
fnstsw ax
mov al, ah
and eax, 1

如果比较结果仅影响从2组值中选择一个值，则此技巧允许避免分支。它在奔腾时代很快，现在它可能没有那么快，但谁知道。

现在我主要使用C++，使用Intel C++编译器或GCC C++编译器进行编译。

谁能帮我把这段代码改写成2个内置的汇编器版本(英特尔和GCC)？

所需的函数原型是:内联int compareDoublesIndexed( const double value1，const double value2 ){.}

也许使用SSE2操作更有效率。你的观点？

我试过这个：

__asm__(
    "fcomq %2, %0\n"
    "fnstsw %ax\n"
    "fsubq %2, %0\n"
    "andq $L80, %eax\n"
    "shrq $5, %eax\n"
    "fmulq (%3,%eax), %0\n"
    : "=f" (penv)
    : "0" (penv), "F" (env), "r" (c)
    : "eax" );

但是我在Intel C++编译器中得到了错误:浮点输出约束必须指定一个寄存器。

Answer 1

正如你提到的，奔腾时代以来的情况发生了变化：

• 现在SSE是浮点(而不是x87 )的首选指令集，甚至对于标量操作也是如此。
• 优化编译器现在非常好。

因此，首先检查编译器生成了什么，您可能会感到惊喜。我在下面的代码中尝试了g++和-O3

fcmp.cpp：

int compareDoublesIndexed( const double value1, const double value2 ) {
    return value1 < value2 ? 1 : 0;
}

这就是编译器生成的内容。

0000000000400690 <_Z21compareDoublesIndexeddd>:
  400690:       31 c0                   xor    %eax,%eax
  400692:       66 0f 2e c8             ucomisd %xmm0,%xmm1
  400696:       0f 97 c0                seta   %al
  400699:       c3                      retq   

这就是它的意思

  xor     %eax,%eax        ; EAX = 0
  ucomisd %xmm0,%xmm1      ; compare value2 (in %xmm1) with value1 (in %xmm0)
  seta    %al              ; AL = value2 > value1 ? 1 : 0

因此，编译器通过使用seta指令避免了条件分支(如果结果在上面，则将字节设置为'1‘，否则设置为'0’)。