c++反汇编学习笔记----------2.整型运算的编译器优化

以下的优化级别在O2或者更高，debug有的优化release都有

一、 加法与减法：

debug:编译器在编译时会把常量运算在编译期完成

release: 1.编译器会删掉被覆盖的变量值

2.编译期可计算的变量值会在编译期完成，并用计算出的常量值代替该变量

二、乘法：

Debug： 1.两常量相乘在编译期就计算结果

2.变量乘常量，若常量为2的整数次幂则用左移计算

3.与加法进行组合运算时（如x*4+5），若乘数为2,4,8用lea ed,[4*ecx+5]类似的语句进行运算，否则拆分运算。

Release: 编译器会尽可能的使用lea的形式进行乘法计算，只有当两乘数均为未知变量时才会直接计算

三、 除法：

Debug： 1. 除法计算先cdq扩展高位再计算

2.除数为2的整数次幂会优化为左移计算

3.计算时，cdq后可能会有一句and edx,7;add eax,edx; 用以对商为负数的情况进行调整（因为计算除法时会向0取整）

Release：变量除或模常量时会进行魔术数乘法优化：





设计算式子为y=x/c其中c为常数，则有 y=x/c=x*(2^n/c）(1/2^n)=(x(2^n/c))>>n，其中^代表幂次,其中的2^n/c就是魔术数，由编译器选取。有的代码还有一段 sar/shr reg,0x1f 用以向0取整。

可能产生的代码有以下几种

1.

mov eax,c

Imul …

sar edx,…

mov reg,edx;

shr reg,0x1f

add edx,reg

;//edx即为商

*这种方式除数为2^n/c

2.

mov eax,c

mul reg

sub reg,edx

shr reg,1

add reg,edx

shr reg,A;可能没有，若没有n=1否则n=A+1

;//reg即为商

*这种方式除数为2^(32+n)/(2^32+c)

3.

mov eax,c;c>0x7fffffff

imul reg

add edx,reg

sar edx,…

mov reg,edx

shr reg,x01f

add edx,reg

;//edx即为商

*这种方式除数为2^n/c

4.

mov eax,c;c>0x7fffffff

imul reg

sar edx,…

mov reg,edx

shr reg,1fh

add edx,reg

;//edx即为商

*这种方式除数为-|2^n/(2^32-c)|

5.

mov eax,c;c<=0x7fffffff

imul reg

sub edx,reg

sar edx,…

mov reg,edx

shr reg,0x1f

add edx,reg

;//edx即为商

*这种方式的除数为-|2^n/(2^32-c)|

四、 取余：部分编译器会把取余转化成 被除数-商*除数的形式，对于除数是2的整数次幂的情况：

mov reg,被除数

add reg,0x8000001f

jns LAB1

dec reg

or reg,0xffffffe0

inc reg

LAB1: