这段翻译后的汇编代码有什么更大的意义吗？

Question

对于 CS 架构中的简短家庭作业，我们被要求将以下 IA-32 程序集翻译成 C。我已经正确翻译了它（据我所知），但代码没有'似乎没有做任何特别有用的事情。我的教授通常会给我们这样的问题，最终会做一些事情：我们上一个这样的作业有点 pop_count。看看下面的 C 代码，这个函数有什么用处吗？也许是某种算法？

代码如下所示（我已将 cmets 添加到每个 ASM 行）。

// The following variables x, y, z are located at (%ebp) +8, +12, +16 respectively
// x, y, and z, are scanned from the terminal and passed into the function

   movl 12(%ebp), %edx                  // moves long y to register %edx
   subl 16(%ebp), %edx                  // subtracts longs: y = y - z
   movl %edx, %eax                      // moves long y to register %eax
   sall $31, %eax                       // left shift all bits in long y by 31 places 
   sarl $31, %eax                       // arithmetic right shift long y by 31 places
   imull 8(%ebp), %edx                  // multiply longs: unshifted y = y * x
   xorl %edx, %eax                      // XOR operation: shifted y = shifted y ^ unshifted y

// The returned value is stored in register %eax

有效的外卖是我们从 y 中减去 z，然后用最低有效位填充每个位以形成零或 MAX_UINT。这是与 (y - z) * x 的乘积进行异或运算并返回。

我的 C 翻译：

return (((y - z) << 31) >> 31) ^ ((y - z) * x);

// In more words:
    int f;
    y -= z;
    f = y << 31;                        // These two lines populate all bits with the lsb
    f = f >> 31;                        // Effectively, if y-z is odd: f is ~0; else f is 0
    y *= x;
    return y ^ f;

// Or, using people logic:
    y -= z;
    if (y % 2 == 0) return y * x;
    return -(y * x) - 1;

// If the y-z is odd, the result will be:    -1 * ((y - z) * x) - 1
// If the y-z is even, the result will be:              (y - z) * x

为了澄清，这不是硬件任务的一部分；我已经通过翻译代码完成了任务，但我很想知道他为什么一开始就给了我们这个代码。

Answer 1

我的猜测是您的教授试图说明如何使用位移/屏蔽操作来避免分支。如果你天真地翻译

y -= z;
if (y % 2 == 0) return y * x;
return -(y * x) - 1;

在机器码中，您可以使用条件分支指令。分支会大大减慢您的代码速度，尤其是当它们处于紧密循环中时*。汇编代码和您前面的 C 代码具有使用条件判断 y - z 是否为偶数的效果，但仅使用算术指令。

*如果你还不熟悉这个事实，this SO answer 有我最喜欢的插图之一。