执行__builtin_clz

GCC（4.6+）__builtin_clz的实施是什么？ 它是否与Intel x86_64 (AVX)上的某些CPU指令相对应？

Answer 1

它应转换为位扫描反转指令和减法。 BSR给出前导1的索引，然后您可以从字大小中减去该值以获得前导零的数量。

编辑：如果你的CPU支持LZCNT（前导零计数），那么这也许可以解决问题，但并非所有x86-64芯片都有该指令。

Answer 2

是的，不。

CLZ（计数前导零）和BSR（位扫描反向）相关但不同。 CLZ等于（类型位宽小于1） – BSR。 CTZ（计数尾随零），也称为FFS（查找第一组）与BSF（位扫描前向）相同。

请注意，在零操作时，所有这些都是未定义的！

回答你的问题，大多数时候在x86和x86_64上，__ builtin_clz生成从31减去的BSR操作（或者你的类型宽度是什么），并且__builting_ctz生成一个BSF操作。

如果你想知道汇编程序GCC正在生成什么，最好的方法就是看。 -S标志将gcc输出为给定输入生成的汇编器：

gcc -S -o test.S test.c

考虑：

 unsigned int clz(unsigned int num) { return __builtin_clz(num); } unsigned int ctz(unsigned int num) { return __builtin_ctz(num); } 

在x86上为clz gcc（-O2）生成：

 bsrl %edi, %eax xorl $31, %eax ret 

并为ctz：

 bsfl %edi, %eax ret 

注意，如果你真的想要bsr，而不是clz，你需要做31 – clz（对于32位整数。）这解释了XOR 31，因为x XOR 31 == 31 – x（这个标识仅适用于数字从2 ^ y – 1）所以：

 num = __builtin_clz(num) ^ 31; 

产量

 bsrl %edi, %eax ret