c++ - 为什么会发出如此复杂的代码来将有符号整数除以 2 的幂？

Question

当我用 VC++10 编译这段代码时:

DWORD ran = rand();
return ran / 4096;

我得到了这个反汇编:

299: {
300:    DWORD ran = rand();
  00403940  call        dword ptr [__imp__rand (4050C0h)]  
301:    return ran / 4096;
  00403946  shr         eax,0Ch  
302: }
  00403949  ret

简洁明了，用逻辑右移代替了除以 2 的幂。

当我编译这段代码时:

int ran = rand();
return ran / 4096;

我得到了这个反汇编:

299: {
300:    int ran = rand();
  00403940  call        dword ptr [__imp__rand (4050C0h)]  
301:    return ran / 4096;
  00403946  cdq  
  00403947  and         edx,0FFFh  
  0040394D  add         eax,edx  
  0040394F  sar         eax,0Ch  
302: }
  00403952  ret

在进行算术右移之前执行一些操作。

这些额外的操作需要什么？为什么算术移位还不够？

Answer 1

原因是无符号除以 2^n 可以非常简单地实现，而有符号除则稍微复杂一些。

unsigned int u;
int v;

u / 4096相当于 u >> 12对于 u 的所有可能值.

v / 4096 不等于v >> 12 - 它在 v < 0 时崩溃，因为当涉及负数时，移位和除法的舍入方向不同。