GCC同一语句编译后转换为汇编语句并且出现错误，求救！

taxidriver

我写的是一段由flag控制流水灯左流右流的语句，同样的语句只是位移符号不同，编译结果总是不同
if(flag == LEFT){
            //_delay_ms(500);
            if (PORTB == 0x7f) PORTB = 0b11111110;
            else               PORTB = ~(~PORTB << 1);
        }else{
            //_delay_ms(500);
            if (PORTB == 0xfe) PORTB = 0b01111111;
            else               PORTB = ~(~PORTB >> 1);
        }

其中关键的两句
else               PORTB = ~(~PORTB << 1);
else               PORTB = ~(~PORTB >> 1);
只是一个位移符号差异，但是汇编出来的语句完全不同
如下
第一句是这样的
28:                   else               PORTB = ~(~PORTB << 1);
+0000005D:   8180        LDD       R24,Z+0        Load indirect with displacement
+0000005E:   E090        LDI       R25,0x00       Load immediate
+0000005F:   9580        COM       R24            One's complement
+00000060:   9590        COM       R25            One's complement
+00000061:   0F88        LSL       R24            Logical Shift Left
+00000062:   1F99        ROL       R25            Rotate Left Through Carry
+00000063:   9580        COM       R24            One's complement
+00000064:   8380        STD       Z+0,R24        Store indirect with displacement
+00000065:   CFEE        RJMP      PC-0x0011      Relative jump
而第二句却变成这样，明显它忽略了我的取反的运算，即使我把优化等级改到O0也没用
32:                   else               PORTB = ~(~PORTB >> 1);
+0000006B:   8180        LDD       R24,Z+0        Load indirect with displacement
+0000006C:   9586        LSR       R24            Logical shift right
+0000006D:   8380        STD       Z+0,R24        Store indirect with displacement
+0000006E:   CFE5        RJMP      PC-0x001A      Relative jump

第一次使用GCC，请指教



我有考虑到优先级问题，加了括号结果还是一样，我用0s级别再优化一次，得到的结果是这样的
28:                   else               PORTB = ~((~PORTB) << 1);
+00000057:   B388        IN        R24,0x18       In from I/O location
+00000058:   E090        LDI       R25,0x00       Load immediate
+00000059:   9580        COM       R24            One's complement
+0000005A:   9590        COM       R25            One's complement
+0000005B:   0F88        LSL       R24            Logical Shift Left
+0000005C:   1F99        ROL       R25            Rotate Left Through Carry
+0000005D:   9580        COM       R24            One's complement
+0000005E:   C007        RJMP      PC+0x0008      Relative jump

32:                   else               PORTB = ~((~PORTB) >> 1);
+00000064:   B388        IN        R24,0x18       In from I/O location
+00000065:   9586        LSR       R24            Logical shift right
+00000066:   BB88        OUT       0x18,R24       Out to I/O location
+00000067:   CFE6        RJMP      PC-0x0019      Relative jump

很明显，第一句汇编后的结果是正确的，真正做到取反-移位-再取反
而第二句加括号后，汇编结果总是直接将数值移位-输出
两句唯一的区别仅仅在于 左移位和右移位
按我一般的想法就是两者汇编出来的结果应该仅仅是在LSL,LSR的区别，其它应该一样才对啊，真是奇怪
　


我在草稿上演算了一遍又一遍，算法肯定是没问题的
个人估计，导致 《 》两种不同的结果可能是这样的原因，<<其实相当于原来的数值翻一倍速，而>>等于数值除以二，编译器认为，在除法进行之前取反，进行除法后再取反，结果是等同于直接进行除法，所以两个~被优化掉了，不过实在是很怪异，怎么也搞不行

kanprin

取端口电平用PINB

taxidriver

改成用PINB，结果还是一样，还是给优化掉，按位取反的操作给彻底优化掉，如果把这一句拆成三句就能按我的要求做

dack

原因不清楚，不过为啥写成这样啊？PORTB=(PORTB>>1)|0x80;不好吗？

dack

仔细看了一下，光看这一段看不出来的，你还要看lsr指令之前的c标志。不过gcc应该没问题的。
你看一下lsr的时候c标志是什么再说了

void_c

PORTB = ~(~PORTB >> 1);
与
PORTB =  (PORTB >> 1);
结果是一样的。


GCC把上面的式子优化成下面的式子，没有任何问题。
只能说明GCC的优化好。

dack

楼上说的不对吧，~是按位取反，>>是右移，如果PORTB=0xf0
PORTB = ~(~PORTB >> 1); //这一句的结果是0xf8
PORTB =  (PORTB >> 1);  //这一句的结果是0x78
怎么可能是一样的

void_c

PORTB = ~(~PORTB >> 1); //这一句的结果是0xf8
PORTB =  (PORTB >> 1);  //这一句的结果是0x78
---------------------------------------------
楼上你搞错了，PORTB = ~(~PORTB >> 1);的结果仍然是0x78。


假定int是16位，

0xf0>>1          结果是：(int)0x0078


~0xf0            结果是：(int)0xff0f
(~0xf0)>>1       结果是：(int)0xff87
~((~0xf0)>>1)    结果是：(int)0x0078

(0xf0>>1)的值与~((~0xf0)>>1)的值完全一致。

dack

哦，汇编用多了，忘记了整形提升这回事了。
还是改成PORTB=(PORTB>>1)|0x80;就不会有问题了。

taxidriver

楼上你搞错了，PORTB = ~(~PORTB >> 1);的结果仍然是0x78。


假定int是16位，

0xf0>>1          结果是：(int)0x0078


~0xf0            结果是：(int)0xff0f
(~0xf0)>>1       结果是：(int)0xff87
~((~0xf0)>>1)    结果是：(int)0x0078

(0xf0>>1)的值与~((~0xf0)>>1)的值完全一致。
--------------------------------------------------------
你好，我对这流程有点疑问，
~0xf0            结果是：(int)0xff0f 这一步没问题
(~0xf0)>>1       结果是：(int)0xff87 这一步问题就来了，为什么从int)0xff0f 右移一位，最高位不是填充0而变成0x7f87,如果是填充0的话，那么再取反就变成了(int)0x8078了，这是第一点疑问
第二点疑问是，这里假设int为16位，但我是对PORTB这个寄存器直接进行操作，那么这个PORTB是多少位呢？


还有，回3楼，我考虑过C位的问题，也对C位进行操作过，结果没变，因为右移是把最右边的位弹到C里，而不是把C弹到最左边

dack

portb 是*(unsigned char *)类型的，你可以看头文件里的定义

taxidriver

我之前是用51的，51里头unsigned char是8位的，不知道在AVRGCC里是什么情况，还请指教

dack

avr 的char也是8位的，但是标准c在做运算的时候，小于int类型的整数，例如char short 或者union等都会先转换成int，如果int可以表示的了的话，表示不了就转换成unsigned int然后再进行运算。这个叫整型提升。简单地说~PORTB c会把它看成~((int)PORTB)大概是这个意思吧，具体标准你可以自己去查。

taxidriver

问题搞定了
我试着根据你的资料归纳下
有两点与这程序相关的：
1.移位运算的两个运算数必须是整形表达式，在运算数的两边完成整形提升，表达式整体的类型与提升后的左运算数相同。
3.（2）如果左操作数是带符号的负数，则实现者可以选择补0或者把左操作数最左边的位移入(常见的是填充符号位)。因此，左操作数为负的带符号数值，而右操作数为非0时，>>的应用是不可移植的。
汇编过程应该是这样的
1.假原先PORTB中的内容是0x78,将其提升为整型，0x0078
2.取反变成0xff87
3.右移一位，变成0xffc3或是0xefc3(根据“则实现者可以选择补0或者把左操作数最左边的位移入(常见的是填充符号位)”)
4.再取反，即是变成0x003c或0x803c,而再写入PORTB中，就是0x3c

得出这样的结果，和将0x78直接右移一位，变成0x3c是一样的，所以GCC编译将其优化掉了。
这样就解释得通，但我这样的解释是建立在这样一个假设上，即语句  PORTB = ~((~PORTB)>>1); 中(~PORTB)>>1这一部分，是先考虑>>两边的数据类型的
而当我将这一语句拆成三句写，再进行验证时，发现程序烧进芯片后运行正常，没有出现合在一起那种情况

1.PORTB = ~PORTB;先对PORTB取反，假设原来是0x78,取反变成0x87
2.PORTB = PORTB >> 1;第二步本是移位运算，但PORTB在GCC中定义是unsigned char，所以必须先提升为int,此时变为0x0087
提升后进行移位，变成0x0043
3.PORTB = ~PORTB;再取反变成0xffbc，写入PORTB的是0xbc
得出的结果是我想要的，所以这个假设应该行得通

这是我在另一张帖子的回帖
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3446737&bbs_id=1003

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