在没有 DIV 操作码的情况下，任何数字（16 位）在汇编中除以 3 的更快方法

Posted 2023-02-16

【中文标题】在没有 DIV 操作码的情况下，任何数字（16 位）在汇编中除以 3 的更快方法

【英文标题】：Faster way for any number(16bit) divide by 3 in assembly without DIV opcode

【发布时间】：2013-02-23 11:08:30

【问题描述】：

我想将一个无符号整数除以 3，在 8086 汇编或类似程序中，我不想使用 DIV 操作码的任何更快的方法。

【问题讨论】：

DIV 将是最快的方式；你为什么不想使用它？

我希望至少使用DIV，就像乘法一样，我只使用左移和加法操作

【参考方案1】：

阅读 Hacker's Delight 一书的第 10 章“整数除以常数”。 Bonus content 可用于该章节（但不能用于章节本身）。

或者使用libdivide，这是一个库，它会在第一步中应用已知算法来找到合适的常数，这样除以给定分母就会更快。

正如 libdivide 页面所指出的，编译器知道如何通过编译时常量将除法转换为乘法和移位，因此最简单的方法可能就是使用编译器。我会为你做，但我没有 16 位编译器。如果用32位编译器完成，结果如下：

    movw    $-21845, %ax
    mulw    8(%ebp)
    andl    $65534, %edx
    movl    %edx, %eax
    shrl    %eax

对于 C 函数：

int f(unsigned short d)

  return d / 3;

【讨论】：

为什么您使用的编译器会产生“AND”？似乎那位无论如何都会被移出。

@IraBaxter 你好，艾拉。对！这个编译器是“gcc 版本 4.2.1（基于 Apple Inc. build 5658）（LLVM build 2336.11.00）”。我的其他编译器“Apple clang version 4.1 (tags/Apple/clang-421.11.66) (based on LLVM 3.1svn)”不生成掩码。 John Regehr 的博客上有一篇不错的文章，主题是通过比较微基准上的编译器来检测此类次优序列的生成。该技术肯定会检测到这一点：blog.regehr.org/archives/320

【参考方案2】：

基本答案是“乘以所需常数的倒数”，使用移位和加法进行乘法运算，然后使用一些可能的后移位来正确定位二进制点。

诀窍在于弄清楚倒数的精度必须是多少，才能处理您期望的最大输入红利的大小。您显然可以确定最大的输入操作数是整个寄存器，但如果您知道更多，您可以使用位数更少的倒数，从而获得更快的移位加法乘法。

Cuoq 的回答提供了很好的参考资料。