c - 在 C 中将 float 转换为处理器内部的 int

Question

<分区>

Answer 1

这在很大程度上取决于特定的 cpu。由于你对x86感兴趣，原来的387 fpu有一个将float转换为整数的指令，但是不能直接使用，因为它使用默认的舍入模式，而C中的转换需要截断，而不是舍入。因此，以下函数:

int f(float x)
{
    return x;
}

编译为(使用 gcc -O3 -fno-asynchronous-unwind-tables，以避免 asm 中的 crud):

        .text
        .p2align 4,,15
        .globl  f
        .type   f, @function
f:
        subl    $8, %esp
        fnstcw  6(%esp)
        movw    6(%esp), %ax
        movb    $12, %ah
        movw    %ax, 4(%esp)
        flds    12(%esp)
        fldcw   4(%esp)
        fistpl  (%esp)
        fldcw   6(%esp)
        movl    (%esp), %eax
        addl    $8, %esp
        ret

它的作用是保存、更改和恢复 fpu 控制字以更改舍入模式。

另一方面，如果您正在为具有可用于浮点的 SSE 的目标构建，您将获得:

        .text
        .globl  f
        .type   f, @function
f:
        cvttss2si       4(%esp), %eax
        ret

所以，这真的取决于。

最后，由于您提到您对值已经是整数的情况特别感兴趣，所以这没有任何区别。要转换的 cpu 操作几乎肯定不在乎。然而，在这种情况下，您可以作弊:因为您知道输入是整数，舍入和截断会产生相同的结果，您可以使用 lrintf 而不是强制转换或隐式转换为 float 。这应该是对不使用 sse 进行数学运算的 x86 目标的重大改进，尤其是当编译器识别 lrintf 并将其内联时。这是相同的函数，使用 lrintf(x) 而不是 x，添加了 -fno-math-errno 选项(否则 gcc 假设libm 可能想要设置 errno，因此不会替换调用):

f:
        pushl   %eax
        flds    8(%esp)
        fistpl  (%esp)
        movl    (%esp), %eax
        popl    %edx
        ret

请注意，gcc 在编译此函数时做得很糟糕；它可能产生:

f:
        flds    4(%esp)
        fistpl  4(%esp)
        movl    4(%esp), %eax
        ret

这是有效的，因为堆栈上的参数空间属于被调用者并且可以随意破坏。即使不是，movl (%esp),%eax ; popl %edx 当您不关心 edx 中的内容时，这是一种愚蠢的编写 popl %eax...

的方式