Как реализован оператор «>» (для 32-битных целых)?

Question

Допустим, что среда x86.
Как компиляторы компилируют оператор ">" для 32-битных целых чисел.
Логично, я имею в виду. Без каких-либо знаний о сборке.

Допустим, код языка высокого уровня:

int32 x, y;
x = 123;
y = 456;
bool z;
z = x > y;

Что делает компилятор для вычисления выражения x > y?

Выполняет ли он что-то вроде (при условии, что x и y являются положительными целыми числами):

w = sign_of(x - y);
if (w == 0)
   // expression is 'false'
else if (w == 1)
   // expression is 'true'
else
   // expression is 'false'

Есть ли ссылки на такую ​​информацию?

Answer 1

Ну, по логике это что-то , как это.Дело в том, что «сравнить два целых числа» - это вообще примитивная операция практически на любой машине, поэтому с точки зрения машины, если просто выполнить сравнение.Точные детали отличаются от архитектуры к архитектуре, но в целом у вас будет что-то вроде инструкции CMP, которая оставляет код условия или другой такой сигнал управления для «меньше», «равно» и «больше, чем».Таким образом, сгенерированный код будет выглядеть примерно так:

         LD A, X    ; value of x into register A
         LD B, y    ;
         CMP        ; compare reg A with reg B

. В этот момент код результата имеет ответ.Если вы хотите сохранить результат, то вы используете условный вид, который у вас есть -

         JMPGE @FALSE ; goto label FALSE if >=
         STO   Z, 0x1 ; put a hex 1 into location Z
         JMP   @END   ; jump to the end
FALSE:   STO   Z, 0x0
END:

Answer 2

Я уверен, что целочисленные сравнения реализованы на уровне процессора.На этом уровне вы обычно смотрите на что-то вроде следующей логики:

x > y if y - x < 0

Это похоже на рекурсивное определение, но это не так, поскольку вторую половину можно определить, посмотрев на знаковый битрезультат.

Чтобы немного расширить это, из описания инструкции CMP в x86 , к которой компилятор должен скомпилировать оператор >, но отображает более непосредственнок оператору <=>, доступному на некоторых языках.

Сравнивает первый операнд источника со вторым операндом источника и устанавливает флаги состояния в регистре EFLAGS в соответствии с результатами.Сравнение выполняется путем вычитания второго операнда из первого операнда, а затем установки флагов состояния таким же образом, как инструкция SUB.

Ссылка на SUB.

После инструкции CMP компилятору необходимо выполнить одну или несколько условных инструкций, но именно так работает фактическое сравнение.

Answer 3

Все сравнения в x86 (и любые архитектуры, которые используют флаги) реализуются путем вычитания, а затем устанавливаются некоторые флаги в зависимости от результата. Затем процессор может использовать эти флаги для определения любых операторов сравнения, таких как>,> =, =, <=, <</p>

Например, чтобы проверить, равны ли два значения, он проверит, равен ли результат нулю (ZF = 1). Чтобы проверить Ниже приведены некоторые условия сравнения на x86. Вы можете увидеть их здесь

JE      Jump if equal                           ZF = 1  74  0F 84
JZ      Jump if zero

JNE     Jump if not equal                       ZF = 0  75  0F 85
JNZ     Jump if not zero

JB      Jump if below               unsigned    CF = 1  72  0F 82
JNAE    Jump if not above or equal
JC      Jump if carry

JNB     Jump if not below           unsigned    CF = 0  73  0F 83
JAE     Jump if above or equal
JNC     Jump if not carry

JBE     Jump if below or equal      unsigned    CF = 1 or ZF = 1 76 0F 86
JNA     Jump if not above

JA      Jump if above               unsigned    CF = 0 and ZF = 0 77 0F 87
JNBE    Jump if not below or equal

Некоторые архитектуры (например, MIPS) не используют флаги, а используют аппаратный компаратор, а затем устанавливают регистр в какое-то конкретное значение

Answer 4

Мне кажется, я нашел хорошую ссылку:

http://www.arl.wustl.edu/~lockwood/class/cs306/books/artofasm/Chapter_6/CH06-2.html#HEADING2-244

Answer 5

Обычно (y - x) & INT32_SIGN_BIT для микрокода.

64-разрядные сравнения на 32-разрядных архитектурах имеют тенденцию быть более интересными, поскольку 64-разрядный знаковый бит может не распознаваться как истинное значение, и вам необходимо принудительно выполнитьчек, т.е. ((y - x) & INT64_SIGN_BIT) != 0.