是否按位运算解析为常量值答案

【问题标题】：Do bitwise operations resolve to constant values是否按位运算解析为常量值
【发布时间】：2014-11-30 12:08:26
【问题描述】：

我只是想知道是否有人知道编译器是否将按位 AND 和 OR 以及对常量进行的按位移位预先计算为常量值。

例如int Foo = Bar / ( 1 << 12 )

我这样做而不是 Bar >> 12 的原因是，如果 Bar 是负值，它会下降到 -1 而不是零。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

“我只是想知道是否有人知道按位 AND 和 OR 以及对常量进行的按位移位是否被编译器预先计算为常量值。”

是的

( 1 << 12 )

部分将在编译时评估。

实际上和写作一样

int Foo = Bar / 4096;

【讨论】：

【解决方案2】：

即使是最蹩脚的编译器也会像这样进行简单的常量折叠。真的，你可能会在大学的编译器课程中实现它，这就是它的水平。

编译器偶尔会做一些对我们人类来说似乎很愚蠢的事情，通常是它无法检测到的“全局”事情。但是编译器非常擅长这种类型的事情，它只需要一些本地可用的信息，它可以查看代码的一小部分内部表示并将其与某些已知模式匹配。两个众所周知的例子是恒定折叠和强度降低。

所以你真的可以在这里期待更多，那个部门应该消失了。有一个众所周知的（无论如何在编译器构建圈子中）配方可以将除以常数转换为（粗略地，忽略细节）乘法和移位，还有一个更简单的除以已知的二的幂的配方（这个案例！）

GCC on -O2 变成了这个：

int foo(int x)
{
    return x / (1 << 12);
}

进入这个：

lea eax, [rdi+4095]
test    edi, edi
cmovns  eax, edi
sar eax, 12
ret

没有左移，没有除法。它将 4095 添加到非正数以使它们以正确的方式四舍五入。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C++11 中，可以使用 'constexpr' 强制编译器在编译时以常量表达式进行计算

【讨论】：

【解决方案4】：

一般来说，如果您想知道您的编译器是否可以在编译时计算一个常量整数值（不使用constexpr），请尝试使用计算的值作为 C 数组的大小。

int arr[Bar / ( 1 << 12 )];

如果它编译了，你就知道它成功了，因为 C 数组的大小在编译时必须保持不变。

【讨论】：