MSVC 为某些乘法和除法生成奇怪/慢速二进制

MSVC generates strange/slow binary for some multiplications and divisions

本文关键字：二进制 除法 MSVC      更新时间：2023-10-16

我使用 MSVC 2010 SP1，我有以下C++行代码：

int32_t c = (int64_t(a)*int64_t(b))>>2;

当a和b不是常量时，MSVC 会正确生成 32 位imul并shrd指令。但是当a或b是常量时，它会生成对_allmull的调用，而不是imul指令。这有什么原因吗？如何强制/引导它始终生成良好的代码？困扰我的是，为什么当它有更多的编译时信息时，它会生成更糟糕的代码。我发现_allmull函数执行 64 位乘法，但我认为在这种情况下不需要它。

我还注意到，对于int32_t c = (int64_t(a)*int64_t(b))/4;行，它甚至会生成除以 4 的_alldiv。

编辑：这似乎是编译器错误。我已经填写了错误报告。

部分相关：如果你想确保利用执行 32x32=>64 位乘法的imul功能，你可以使用Int32x32To64"假 API"（实际上是一个宏）：

将两个有符号 32 位整数相乘，返回有符号 64 位整数结果。该函数在 32 位 Windows 上以最佳方式执行。

此函数在所有平台上通过最佳内联代码实现：返回 64 位结果的单个乘法指令。

顺便问一下，您是否启用了优化？如果在启用优化的情况下，编译器无法自行弄清楚，我会感到非常困惑。

<小时 />

编辑 ：

有趣的是，在 winnt.h 中寻找Int32x32To64，您会发现 x86：

//
// The x86 C compiler understands inline assembler. Therefore, inline functions
// that employ inline assembler are used for shifts of 0..31.  The multiplies
// rely on the compiler recognizing the cast of the multiplicand to int64 to
// generate the optimal code inline.
//
#define Int32x32To64( a, b ) (LONGLONG)((LONGLONG)(LONG)(a) * (LONG)(b))
#define UInt32x32To64( a, b ) (ULONGLONG)((ULONGLONG)(DWORD)(a) * (DWORD)(b))

因此，如果即使平台SDK也信任编译器做正确的事情，它肯定会产生imul。

<小时 />

再次编辑：

如果你需要确保得到一个imul，你可以使用__emul编译器内部函数。

如果我在没有优化的情况下运行编译器，我会看到 allmul，但是使用/Ox，我会看到移位和添加的组合，这取决于常量部分的值。

我认为您需要提供特定的代码以及您使用的编译器选项。

您是否

尝试过解决方法：

int32_t c = (int64_t(int32_t(a))*int64_t(int32_t(b)))>>2;
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