高效的C編程之布爾表達(dá)式

14.4 布爾表達(dá)式
　　14.4.1 范圍檢測(cè)
　　通常，布爾表達(dá)式被用來(lái)檢測(cè)某個(gè)數(shù)值是否在特定的范圍內(nèi)。例如，在圖形窗口處理程序中，常使用布爾表達(dá)式判斷屏幕中一個(gè)點(diǎn)是否在當(dāng)前活動(dòng)窗口范圍內(nèi)。
　　下面的程序使用結(jié)構(gòu)體定義點(diǎn)坐標(biāo)并計(jì)算坐標(biāo)的當(dāng)前位置。
　　bool PointInRect1（Point p， Rectangle *r）
　　{ return （p.x 》= r-》xmin && p.x 《 r-》xmax &&
　　p.y 》= r-》ymin && p.y 《 r-》ymax）;
　　}
　　上面的功能函數(shù)，被編譯為下面的指令序列。
　　PointInRect1
　　LDR a4，［a3，#0］
　　CMP a1，a4
　　BLT |L000034.J5.PointInRect1|
　　LDR a4，［a3，#4］
　　CMP a4，a1
　　BLE |L000034.J5.PointInRect1|
　　LDR a1，［a3，#8］
　　CMP a2，a1
　　BLT |L000034.J5.PointInRect1|
　　LDR a1，［a3，#&c］！
　　CMP a2，a1
　　MOVLT a1，#1
　　MOVLT pc，lr
　　|L000034.J5.PointInRect1|
　　MOV a1，#0
　　MOV pc，lr
　　但上面的代碼并不是最精簡(jiǎn)的。編譯器對(duì)（x 》= min && x 《 max）形式的布爾表達(dá)式的處理過程比較復(fù)雜。它將以（unsigned）（x-min） 《 （max-min）形式實(shí)現(xiàn)布爾操作。所有對(duì)于上面范圍判斷的代碼，建議將函數(shù)寫成如下形式。
　　bool PointInRect2（Point p， Rectangle *r）
　　{ return （（unsigned） （p.x - r-》xmin） 《 r-》xmax &&
　　（unsigned） （p.y - r-》ymin） 《 r-》ymax）;
　　}
　　這樣編譯出的匯編指令序列如下所示。
　　PointInRect2
　　LDR a4，［a3，#0］
　　SUB a1，a1，a4
　　LDR a4，［a3，#4］
　　CMP a1，a4
　　LDRCC a1，［a3，#8］
　　SUBCC a1，a2，a1
　　LDRCC a2，［a3，#&c］！
　　CMPCC a1，a2
　　MOVCS a1，#0
　　MOVCC a1，#1
　　MOV pc，lr
　　14.4.2 和零的比較操作
　　比較指令（CMP）將設(shè)置程序狀態(tài)字的條件標(biāo)志位。另外，基本的算術(shù)指令也可以設(shè)置條件標(biāo)志位，如使用指令MOVS、ADDS等。如果程序中的算術(shù)指令的執(zhí)行目的是為了將計(jì)算結(jié)果和零比較，那么就可以直接使用帶標(biāo)志擴(kuò)展的基本算術(shù)指令。如下面的兩條語(yǔ)句：
　　ADD R0， R0， R1
　　CMP R0， #0
　　可以合并為一條帶符號(hào)擴(kuò)展的加法指令：
　　ADDS R0， R0， R1
　　事實(shí)上，C語(yǔ)言中的和零相關(guān)的關(guān)系操作都可以利用狀態(tài)標(biāo)志寄存器的N位和Z位。如：x 《 0， x 》= 0， x = 0， x ！= 0，和無(wú)符號(hào)操作x = 0， x ！= 0 （or x 》 0）。
　　對(duì)于每一條C語(yǔ)言中的關(guān)系操作，匯編器都將產(chǎn)生一條比較指令。如果關(guān)系操作和零相關(guān)，則可以將產(chǎn)生的比較指令移除。
　　下面是C語(yǔ)言中的關(guān)系操作被編譯的例子。
　　C源文件如下所示。
　　int g（int x， int y）
　　{
　　if （（x + y） 《 0）
　　return 1;
　　else
　　return 0;
　　}
　　編譯后的結(jié)果如下。
　　g
　　ADDS a1，a1，a2
　　MOVPL a1，#0
　　MOVMI a1，#1
　　MOV pc，lr
　　所以，在使用C語(yǔ)言編程時(shí)，關(guān)系操作最好轉(zhuǎn)換成和零相關(guān)的，這樣既可以減少代碼密度，也可以提高程序的執(zhí)行效率。
　　C語(yǔ)言中，沒有和程序狀態(tài)寄存器的C位和V位直接相關(guān)的指令，所以要在程序中檢測(cè)這些標(biāo)志，只能使用內(nèi)嵌匯編。但C編譯器支持無(wú)符號(hào)溢出操作，下面的例子顯示了在有溢出操作時(shí)，編譯器對(duì)程序的處理。
　　C源代碼如下所示。
　　int sum（int x， int y）
　　{
　　int res;
　　res = x + y;
　　if （（unsigned） res 《 （unsigned） x） /* 判斷進(jìn)位標(biāo)志是否進(jìn)位 */
　　res++;
　　return res;
　　}
　　編譯的匯編文件如下所示。
　　sum
　　ADDS a2，a1，a2
　　ADC a2，a2，#0
　　MOV a1，a2
　　MOV pc，lr
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