汇编总结:左移，右移指令
1.左移指令和右称指令的种类及作用：
左移指令作用:左移指令将操作数的bit位向左移动n位，空出来的位用0填充。
左移指令包含sal和shl，这两条指令的作用是相同的，空出来的位用0填充。
其中左移sal的指令用法:
.section .text .global _start _start: movb $0b11111111, %al #8字节 salb $3, %al movw $0b11111111, %ax #16字节 salw $3, %ax movl $0b11111111, %eax #32字节 sall $3, %eax movq $0b11111111, %rax #64字节 salq $3, %rax
其中左移shl的指令用法:
.section .text .global _start _start: movb $0b11111111, %al #1个字节 shlb $3, %al movw $0b11111111, %ax #2个字节 shlw $3, %ax movl $0b11111111, %eax #4个字节 shll $3, %eax movq $0b11111111, %rax #8个字节 shlq $3, %rax
右移指令作用:右移指令将操作数的bit位向右移动n位，sar执行算术移位（填上符号位），而shr执行逻辑移位（填上0）.移位操作的目的操作数可以是一个寄存器或是一个存储器位置。
右移指令sar和shr
其中右移sar的指令用法，sar右移会用符号位填充，如果符号位是1，就填充1,如果是0就填充0。
.section .text .global _start _start: movb $0b01111111, %al #符号位是0 sarb $3, %al movb $0b11111111, %al #符号位是1 sarb $3, %al movw $0x7FFF, %ax sarw $3, %ax movw $0xFFFF, %ax sarw $3, %ax movl $0x7FFFFFFF, %eax sarl $3, %eax movl $0xFFFFFFFF, %eax sarl $3, %eax movq $0x7FFFFFFFFFFFFFFF, %rax sarq $3, %rax movq $0xFFFFFFFFFFFFFFFF, %rax sarq $3, %rax
其中右移sar的指令用法，shr始终填充0
.section .text .global _start _start: movb $0b01111111, %al #符号位是0 shrb $3, %al movb $0b11111111, %al #符号位是1 shrb $3, %al movw $0x7FFF, %ax shrw $3, %ax movw $0xFFFF, %ax shrw $3, %ax movl $0x7FFFFFFF, %eax shrl $3, %eax movl $0xFFFFFFFF, %eax shrl $3, %eax movq $0x7FFFFFFFFFFFFFFF, %rax shrq $3, %rax movq $0xFFFFFFFFFFFFFFFF, %rax shrq $3, %rax
2.Ｃ语言中的同类操作符:
左移操作符是>> 用法value >> 1
右移操作符是<< 用法value << 1
注意:
在c标准里说明无符号值执行的所有移位操作都是逻辑移位，但对于有符号值，到底是采用逻辑移位还是算术移位取决于编译器。
3.练习:
练习题摘自《c和指针》第5章操作符和表达式
3.1.请编写函数
unsigned int reverse_bits(unsigned int value);
这个函数的返回值是把value的二进制位模式从左到右变换一下后的值。例如，在32位机器上，25这个值包含了下列各个位:
00000000000000000000000000011001
10011000000000000000000000000000
汇编code:
.section .text .global reverse_bits .type reverse_bits, @function reverse_bits: xorl %eax, %eax movl $32, %ecx reverse_bits_start: cmpl $0, %ecx je reverse_bits_end shll $1, %eax movl %edi, %esi andl $1, %esi orl %esi, %eax shrl $1, %edi decl %ecx jmp reverse_bits_start reverse_bits_end: ret
c测试代码
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
extern int reverse_bits(unsigned int ui);
int main() {
unsigned u;
u = reverse_bits(0x7fffffff);
assert(u == 0xfffffffe);
printf("u(%x)\n", u);
u = reverse_bits(0x00ffffff);
assert(u == 0xffffff00);
printf("u(%x)\n", u);
u = reverse_bits(0xffff00ff);
assert(u == 0xff00ffff);
printf("u(%x)\n", u);
u = reverse_bits(0xffffff00);
assert(u == 0x00ffffff);
printf("u(%x)\n", u);
u = reverse_bits(0xff00ffff);
assert(u == 0xffff00ff);
printf("u(%x)\n", u);
return 0;
}
3.2.编写一组函数，实现位数组。函数的原型应该如下:
void set_bit(char bit_array[], unsigned bit_number); void clear_bit(char bit_array[], unsigned bit_number); void assign_bit(char bit_array[], unsigned bit_number, int value); int test_bit(char bit_array[], unsigned bit_number);
每个函数的第1个参数是个字符数组，用于实际存储所有的位。第2个参数用于标识需要访问的位。函数的调用者必须确保这个值不要太大，以至于超出数组的边界。
第1个函数把指定的位设置为1。
第2个函数则把指定的位清零。
如果value的值为0,第3函数把指定的位清0,否则设置为1.
至于最后一个函数，如果参数中指定的位不是0,函数就返回真，否则就返回假。
汇编code:
.section .text .global set_bit .type set_bit, @function set_bit: movl %esi, %edx shrl $3, %edx movb (%rdi, %rdx, 1), %r8b movb $1, %r9b movb %sil, %cl andb $7, %cl shlb %cl, %r9b orb %r8b, %r9b movb %r9b, (%rdi, %rdx, 1) ret .global clear_bit .type clear_bit, @function clear_bit: movl %esi, %edx shrl $3, %edx movb (%rdi, %rdx, 1), %r8b movb $1, %r9b movb %sil, %cl andb $7, %cl shlb %cl, %r9b notb %r9b andb %r8b, %r9b movb %r9b, (%rdi, %rdx, 1) ret .global test_bit .type test_bit, @function test_bit: movl %esi, %edx shrl $3, %edx movb (%rdi, %rdx, 1), %r8b movb $1, %r9b movb %sil, %cl andb $7, %cl shlb %cl, %r9b andb %r8b, %r9b movl $0, %eax #返回假 cmpb $0, %r9b je test_bit_false movl $1, %eax #返回真 test_bit_false: ret .global assign_bit .type assign_bit, @function assign_bit: cmpl $0, %edx je call_clear_bit call set_bit jmp assign_bit_end call_clear_bit: call clear_bit assign_bit_end: ret
c测试代码:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
extern void set_bit(char arr[], unsigned int bit_number);
extern void clear_bit(char arr[], unsigned int bit_number);
extern int test_bit(char arr[], unsigned int bit_number);
extern void assign_bit(char arr[], unsigned int bit_number, int value);
void test_one_bit() {
printf("test one bit start...\n");
unsigned char c = 0;
set_bit(&c, 1);
assert(test_bit(&c, 1) == 1);
clear_bit(&c, 1);
assert(test_bit(&c, 1) == 0);
assign_bit(&c, 1, 1);
assert(test_bit(&c, 1) == 1);
assert(c == 2);
assign_bit(&c, 1, 0);
assert(test_bit(&c, 1) == 0);
assert(c == 0);
}
void test_byte() {
printf("test one byte start...\n");
unsigned char c = 0;
int i;
for (i = 0; i < sizeof(c) * 8; i++) {
set_bit(&c, i);
}
assert(c == 0xff);
for (i = 0; i < sizeof(c) * 8; i++) {
assert(test_bit(&c, i) == 1);
}
for (i = 0; i < sizeof(c) * 8; i++) {
clear_bit(&c, i);
}
assert(c == 0);
for (i = 0; i < sizeof(c) * 8; i++) {
assign_bit(&c, i, 1);
}
assert(c == 0xff);
for (i = 0; i < sizeof(c) * 8; i++) {
assign_bit(&c, i, 0);
}
assert(c == 0);
}
void test_two_byte() {
printf("test two byte start...\n");
unsigned short s = 0;
int i;
for (i = 0; i < sizeof(s) * 8; i++) {
set_bit((char *)&s, i);
}
assert(s == 0xffff);
for (i = 0; i < sizeof(s) * 8; i++) {
assert(test_bit((char *)&s, i) == 1);
}
for (i = 0; i < sizeof(s) * 8; i++) {
clear_bit((char *)&s, i);
}
assert(s == 0);
for (i = 0; i < sizeof(s) * 8; i++) {
assign_bit((char *)&s, i, 1);
}
assert(s == 0xffff);
for (i = 0; i < sizeof(s) * 8; i++) {
assign_bit((char *)&s, i, 0);
}
assert(s == 0);
}
int main() {
test_one_bit();
test_byte();
test_two_byte();
//test_xxoo();
return 0;
}