如何使用 MSVC 内在函数来获得与此 GCC 代码等效的内容？

Question

以下代码调用 GCC 中 clz/ctz 的内置函数，在其他系统上有 C 版本。 显然，如果系统有内置的 clz/ctz 指令（如 x86 和 ARM），C 版本有点次优。

#ifdef __GNUC__
#define clz(x) __builtin_clz(x)
#define ctz(x) __builtin_ctz(x)
#else
static uint32_t ALWAYS_INLINE popcnt( uint32_t x )
{
    x -= ((x >> 1) & 0x55555555);
    x = (((x >> 2) & 0x33333333) + (x & 0x33333333));
    x = (((x >> 4) + x) & 0x0f0f0f0f);
    x += (x >> 8);
    x += (x >> 16);
    return x & 0x0000003f;
}
static uint32_t ALWAYS_INLINE clz( uint32_t x )
{
    x |= (x >> 1);
    x |= (x >> 2);
    x |= (x >> 4);
    x |= (x >> 8);
    x |= (x >> 16);
    return 32 - popcnt(x);
}
static uint32_t ALWAYS_INLINE ctz( uint32_t x )
{
    return popcnt((x & -x) - 1);
}

#endif

我需要调用哪些函数、需要包含哪些标头等才能在此处为 MSVC 添加正确的 ifdef？ 我已经看过此页面，但我并不完全了解确定 #pragma 的用途（是否必需？）以及它对编译的 MSVC 版本要求有何限制。 作为一个不真正使用 MSVC 的人，我也不知道这些内在函数在其他体系结构上是否有 C 等效项，或者在 #defining 它们时是否也必须 #ifdef x86/x86_64。

Answer 1

有两个内在函数“_BitScanForward”和“_BitScanReverse”，它们适合 MSVC 的相同目的。 包括 。 这些功能是：

#ifdef _MSC_VER
#include <intrin.h>

static uint32_t __inline ctz( uint32_t x )
{
   int r = 0;
   _BitScanReverse(&r, x);
   return r;
}

static uint32_t __inline clz( uint32_t x )
{
   int r = 0;
   _BitScanForward(&r, x);
   return r;
}
#endif

有等效的 64 位版本“_BitScanForward64”和“_BitScanReverse64”。

请在此处阅读更多信息：

MSDN 上的 x86 内在函数

Answer 2

从 sh0dan 代码中跳出来，应该像这样更正实现：

#ifdef _MSC_VER
#include <intrin.h>

uint32_t __inline ctz( uint32_t value )
{
    DWORD trailing_zero = 0;

    if ( _BitScanForward( &trailing_zero, value ) )
    {
        return trailing_zero;
    }
    else
    {
        // This is undefined, I better choose 32 than 0
        return 32;
    }
}

uint32_t __inline clz( uint32_t value )
{
    DWORD leading_zero = 0;

    if ( _BitScanReverse( &leading_zero, value ) )
    {
       return 31 - leading_zero;
    }
    else
    {
         // Same remarks as above
         return 32;
    }
}
#endif

正如代码中注释的那样，如果 value 为 0，则 ctz 和 clz 都是未定义的。在我们的抽象中，我们将 __builtin_clz(value) 修复为 (value?__builtin_clz(value):32) 但这是一个选择

Answer 3

1. MSVC 中 int __builtin_ctz (unsigned int x) 的等效函数是 unsigned int _tzcnt_u32 (unsigned int a)，用于 32 位 整数并返回尾随零的计数。 对于64位使用unsigned __int64 _tzcnt_u64 (unsigned __int64 a) 1。

2. MSVC 中 int __builtin_clz (unsigned int x) 的等效函数是 unsigned int _lzcnt_u32 (unsigned int a)，用于 32 位 整数并返回前导零的计数。 对于64位使用unsigned __int64 _lzcnt_u64 (unsigned __int64 a) 2

C++ 头文件：immintrin.h

Answer 4

我在韩国网站 https://torbjorn.tistory.com/317 找到它
在msvc编译器中，可以使用__lzcnt(unsigned int)来替代gcc编译器中的__builtin_clz(unsigned int)。

Answer 5

如果 MSVC 有一个用于此目的的编译器内在函数，它将位于此处：

Compiler Intrinsics on MSDN

否则，你必须使用 __asm 来编写它

Answer 6

在 Linux 和 Windows (x86) 上测试：

#ifdef WIN32
    #include <intrin.h>
    static uint32_t __inline __builtin_clz(uint32_t x) {
        unsigned long r = 0;
        _BitScanReverse(&r, x);
        return (31-r);
    }
#endif

uint32_t clz64(const uint64_t x)
{
    uint32_t u32 = (x >> 32);
    uint32_t result = u32 ? __builtin_clz(u32) : 32;
    if (result == 32) {
        u32 = x & 0xFFFFFFFFUL;
        result += (u32 ? __builtin_clz(u32) : 32);
    }
    return result;
}