x86：以 32 位数计算从 1 到 0 的转换

Question

我喜欢计算 32 位数字中从 1 到 0 转换的次数。我发现使用 shr 以相反的顺序从 0 到 1 的转换次数，但我没有得到所需的结果。我该怎么办？

extern printf                   
SECTION .data                   
    msg:      db "The number of transitions are : %d",10,0  
    inta1:    dd 1234567   ; integer 1234567        
    num:      dd 4660  
SECTION .text                    

global main               
main:     
    mov eax, [num]    
    mov ecx,32    
    mov ebx,0    
.loop:  dec ecx  
    cmp ecx,0  
    jl .exit   
    shr eax,1  
    jc .loop  
    dec ecx  
    shr eax, 1  
    jnc .loop  
    inc ebx  
    jmp .loop  
.exit:  
    push ebx  
    push    dword msg          
    call    printf             
    add     esp, 8  

输出：

转换次数为：2

而对于 4660 (00000000000000000001001000110100)，1 到 0 的转换次数为 4。

Answer 1

基本问题是您的代码查找0 后跟1，如果不匹配，则重新开始。因此，如果它看到00，它就会重新开始寻找另一个0，如果下一位是1，它就会重新开始。因此，当它们前面有偶数个 0s 时，你会错过转换

还请注意，您说您想要 1 到 0 转换，但您正在寻找 0 到 1 转换，但是您正在寻找从右到左（lsb 到 msb）以便可能是正确的，具体取决于您想要的位顺序。

显而易见的解决方案是将jnc .loop 更改为不重新开始，而只返回到紧接前面的dec ecx，尽管您还需要一个cmp ecx,0; jl .exit。

还请注意，当结果（在eax 中）全为 0 时，您可以通过使用由shr 指令设置的Z 标志来摆脱对ecx 的需要并计算位数位。

综合起来，你会得到类似的东西：

.loop1: shr eax, 1
        jc .loop1
.loop2: jz .exit
        shr eax, 1
        jnc .loop2
        inc ebx
        jmp .loop1

Answer 2

琐事：一个月前，我在尝试实现基于位图的内存管理器的一个方面时想到了这个问题。

我找到的最有效的解决方案如下（我根据您的示例代码对其进行了调整）：

global main               
main:     
    mov eax, [num]    
    ; --- here starts the relevant code ---
    mov ebx, eax         
    shl ebx, 1
    not eax
    and ebx, eax
    popcnt ebx, ebx     ; --- count the changed bits ---
    ; --- continue with your exit routine
.exit:  
    push ebx  
    push    dword msg          
    call    printf             
    add     esp, 8  

请注意，计算是在没有循环的情况下实现的。这是纯粹的位摆弄，最终由POPCNT 指令计算设置位，从而给出所需的结果。

作为示例 - 应用于给定值 4660，此算法的功能如下：

00000000000000000001001000110100 --- MOV EBX, EAX

00000000000000000010010001101000 --- SHL EBX, 1
11111111111111111110110111001011 --- NOT EAX
00000000000000000010010001001000 --- AND EBX, EAX => 'and' the last two lines
=> POPCNT (count the bits of the last line) to get the result of 1 to 0 transitions.