Question

_InterlockedCompareExchange的文档说明了每个参数

该符号被忽略。

这是否意味着0xffff和0x7fff（对于16位版本）等数字被_InterlockedCompareExchange16等等视为其他宽度内在函数？或者这是否意味着内在函数接受有符号和无符号整数？或其他什么？

如果它不是文档中的错误，那么它似乎至少含糊不清。

Answer 1

符号位不被忽略，它与其他位进行比较。

..CompareExchange..函数只关心位的相等性，并不以任何特殊方式解释它们。在基于x86的系统上，它们使用CMPXCHG / CMPXCHG8B指令实现，并将CPU寄存器与内存位置进行比较。符号问题成为关于类型和参数传递的问题，而不是比较本身。

因为大多数互锁函数也作为Windows API函数存在，所以我们可以先看看它们。 basic version采用LONG类型的32位参数。较小的签名类型将符号扩展为32位：

__declspec(noinline) void WINAPI Number(LONG val)
{
    printf("Number: %5d %#.8x (%d bit)\n", val, val, sizeof(void*) * 8); 
}
__declspec(noinline) INT16 WINAPI GetI16(INT16 num)
{
    return num;
}

...

Number(0xffff); // Not sign extended
const INT16 numi16 = -42;
Number(numi16); // Optimized to 32-bit parameter by the compiler
Number(GetI16(-42)); // Use a helper function to prevent compiler tricks

并打印出来：

Number: 65535 0x0000ffff (64 bit)
Number:   -42 0xffffffd6 (64 bit)
Number:   -42 0xffffffd6 (64 bit)

32位x86：

; 1040 :    Number(0xffff);

  00022 68 ff ff 00 00  push     65535          ; 0000ffffH
  00027 e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YGXJ@Z        ; Number

; 1041 :    const INT16 numi16 = -42;
; 1042 :    Number(numi16);

 0002c  6a d6           push     -42            ; ffffffd6H
 0002e  e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YGXJ@Z        ; Number
; 1047 :    Number(GetI16(-42));

 00033  6a d6           push     -42            ; ffffffd6H
 00035  e8 00 00 00 00  call     ?GetI16@@YGFF@Z        ; GetI16
 0003a  0f bf c0        movsx  eax, ax
 0003d  50              push     eax
 0003e  e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YGXJ@Z        ; Number

64位x86_64 / AMD64：

; 1040 :    Number(0xffff);

  00027 b9 ff ff 00 00  mov  ecx, 65535     ; 0000ffffH
  0002c e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YAXJ@Z        ; Number

; 1041 :    const INT16 numi16 = -42;
; 1042 :    Number(numi16);

  00031 b9 d6 ff ff ff  mov  ecx, -42       ; ffffffffffffffd6H
  00036 e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YAXJ@Z        ; Number

; 1047 :    Number(GetI16(-42));

  0003b 66 b9 d6 ff     mov  cx, -42        ; ffffffffffffffd6H
  0003f e8 00 00 00 00  call     ?GetI16@@YAFF@Z        ; GetI16
  00044 0f bf c8        movsx    ecx, ax
  00047 e8 00 00 00 00  call     ?Number@@YAXJ@Z        ; Number

我们可以看到生成的代码使用MOVSX来签名扩展16位数字。这是Windows ABI所必需的。

当你使用#pragma intrinsic(_InterlockedCompareExchange)时，事情就不那么清楚了。我在文档中找不到关于内在函数的ABI的明确声明，但我们可以假设它在符号扩展时遵循Windows ABI。编译器将在没有函数调用的情况下直接生成LOCK CMPXCHG指令，但在需要时将使用MOVSX。

Answer 2

_InterlockedCompareExchange这是编译器内部实现为CMPXCHG指令。 The sign is ignored表示当我们仅比较相等的2个整数时 - 我们如何解释高位 - 与符号位或否。这仅影响>或<的比较，但不会影响=的比较。 0xffff当然不等于0x7fff

_InterlockedCompareExchange文档中“符号被忽略”的含义

2 个答案: