是否有可能获得无符号整数商并立即保留在 C 中？答案

【问题标题】：Is it possible to get the unsigned integer quotient and remained at once in C?是否有可能获得无符号整数商并立即保留在 C 中？
【发布时间】：2022-01-07 11:12:35
【问题描述】：

我知道 this question 关于在 C 中的单个操作中获取商和余数。但是 C 中的 div 和 ldiv 函数采用 int 和 long 参数。但是如何执行 unsigned 除法并将余数和商保存在 C 中？据我所知，没有unsigned 版本的div 或ldiv。我必须使用内联汇编吗？

【问题讨论】：

我相信 GCC 提供了一个优化标志，它会自动将使用 div 和 mod 的上下文编译成单个指令调用。
我认为您不应该尝试找到一种方法来优化此级别的代码。如果您以quotient = a / b; remainder = a % b; 之类的明显方式编写操作并在编译器中启用优化，您可以假设编译器将为您的目标处理器生成最佳代码。如果你真的发现你的编译器优化不够，你可能会使用汇编代码。

标签： c performance division micro-optimization unsigned-integer

【解决方案1】：

只需使用彼此足够接近的% 和/，并让任何合理的现代优化编译器将它们转换为一条指令。

示例：https://gcc.godbolt.org/z/TxeesqTqf

struct res { 
    unsigned long long quo;
    unsigned long long rem;
} 
f(unsigned long long x, unsigned long long y) {
    struct res r;
    r.quo = x / y;
    r.rem = x % y;
    return r;
}

由 GCC 11.2 -O2 编译到：

f:
        mov     rax, rdi
        xor     edx, edx
        div     rsi
        ret

【讨论】：

过去几年情况可能发生了变化，但根据我的经验，这种方法在过去十年中并没有持续奏效。 “不合理”的编译器仍然存在，作为在 Compiler Explorer shows 上快速切换到 Clang for ARM7。我看到对__eabi_uldivmod 的调用，但只使用商，然后通过反乘计算模数。