Skip to content

Latest commit

 

History

History
199 lines (160 loc) · 13 KB

README_RU.md

File metadata and controls

199 lines (160 loc) · 13 KB

Документация по встроенным функциям GCC/Clang

Введение

Компиляторы GCC и Clang предоставляют набор встроенных функций (__builtin_*), которые позволяют программистам напрямую использовать низкоуровневые операции, оптимизировать код и обращаться к специфическим возможностям процессора. Эти функции часто сопоставляются с аппаратными инструкциями или реализуются компилятором в эффективной форме.

1. Функции для работы с битами

Эти функции выполняют операции на уровне битового представления чисел.

__builtin_popcount

  • Описание: Подсчитывает количество установленных битов (1) в двоичном представлении числа типа unsigned int.
  • Параметры:
    • unsigned int x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество единиц в двоичном представлении x.

__builtin_popcountl

  • Описание: Подсчитывает количество установленных битов в числе типа unsigned long.
  • Параметры:
    • unsigned long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество единиц в двоичном представлении x.

__builtin_popcountll

  • Описание: Подсчитывает количество установленных битов в числе типа unsigned long long.
  • Параметры:
    • unsigned long long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество единиц в двоичном представлении x.

__builtin_ctz

  • Описание: Подсчитывает количество завершающих нулей в числе типа unsigned int.
  • Параметры:
    • unsigned int x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество завершающих нулей в двоичном представлении x. Возвращает неопределённое значение, если x равно 0.

__builtin_ctzl

  • Описание: Подсчитывает количество завершающих нулей в числе типа unsigned long.
  • Параметры:
    • unsigned long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество завершающих нулей в двоичном представлении x. Возвращает неопределённое значение, если x равно 0.

__builtin_ctzll

  • Описание: Подсчитывает количество завершающих нулей в числе типа unsigned long long.
  • Параметры:
    • unsigned long long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество завершающих нулей в двоичном представлении x. Возвращает неопределённое значение, если x равно 0.

__builtin_clz

  • Описание: Подсчитывает количество ведущих нулей в числе типа unsigned int.
  • Параметры:
    • unsigned int x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество ведущих нулей в двоичном представлении x. Возвращает неопределённое значение, если x равно 0.

__builtin_clzl

  • Описание: Подсчитывает количество ведущих нулей в числе типа unsigned long.
  • Параметры:
    • unsigned long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество ведущих нулей в двоичном представлении x. Возвращает неопределённое значение, если x равно 0.

__builtin_clzll

  • Описание: Подсчитывает количество ведущих нулей в числе типа unsigned long long.
  • Параметры:
    • unsigned long long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Количество ведущих нулей в двоичном представлении x. Возвращает неопределённое значение, если x равно 0.

__builtin_parity

  • Описание: Возвращает чётность количества единиц в числе типа unsigned int. Возвращает 1, если количество единиц нечётное, иначе 0.
  • Параметры:
    • unsigned int x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: 1, если количество единиц нечётное, 0 в противном случае.

__builtin_parityl

  • Описание: Возвращает чётность количества единиц в числе типа unsigned long.
  • Параметры:
    • unsigned long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: 1, если количество единиц нечётное, 0 в противном случае.

__builtin_parityll

  • Описание: Возвращает чётность количества единиц в числе типа unsigned long long.
  • Параметры:
    • unsigned long long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: 1, если количество единиц нечётное, 0 в противном случае.

2. Функции проверки переполнения

Эти функции проверяют условия переполнения при арифметических операциях.

__builtin_add_overflow

  • Описание: Выполняет сложение и проверяет наличие переполнения.
  • Параметры:
    • T x: Первый операнд.
    • T y: Второй операнд.
    • T* result: Указатель для сохранения результата.
  • Возвращаемое значение: Возвращает 1, если произошло переполнение, иначе 0.

__builtin_sub_overflow

  • Описание: Выполняет вычитание и проверяет наличие переполнения.
  • Параметры:
    • T x: Первый операнд.
    • T y: Второй операнд.
    • T* result: Указатель для сохранения результата.
  • Возвращаемое значение: Возвращает 1, если произошло переполнение, иначе 0.

__builtin_mul_overflow

  • Описание: Выполняет умножение и проверяет наличие переполнения.
  • Параметры:
    • T x: Первый операнд.
    • T y: Второй операнд.
    • T* result: Указатель для сохранения результата.
  • Возвращаемое значение: Возвращает 1, если произошло переполнение, иначе 0.

3. Функции для работы с памятью

Эти функции предоставляют эффективные способы работы с блоками памяти.

__builtin_memcpy

  • Описание: Копирует блок памяти из источника в назначение.
  • Параметры:
    • void* dest: Указатель на место назначения.
    • const void* src: Указатель на источник.
    • size_t n: Количество байтов для копирования.
  • Возвращаемое значение: Указатель на место назначения (dest).

__builtin_memset

  • Описание: Заполняет блок памяти указанным значением.
  • Параметры:
    • void* dest: Указатель на блок памяти для заполнения.
    • int c: Значение для заполнения.
    • size_t n: Количество байтов для заполнения.
  • Возвращаемое значение: Указатель на место назначения (dest).

__builtin_memmove

  • Описание: Перемещает блок памяти из источника в назначение. Безопасно работает с перекрывающимися областями памяти.
  • Параметры:
    • void* dest: Указатель на место назначения.
    • const void* src: Указатель на источник.
    • size_t n: Количество байтов для перемещения.
  • Возвращаемое значение: Указатель на место назначения (dest).

4. Оптимизация управления потоком

Эти функции предоставляют подсказки компилятору для оптимизации потока выполнения.

__builtin_expect

  • Описание: Предоставляет компилятору информацию о вероятности выполнения условия.
  • Параметры:
    • long exp: Выражение для оценки.
    • long c: Ожидаемое значение выражения.
  • Возвращаемое значение: Возвращает значение exp. Компилятор оптимизирует код, исходя из предположения, что exp == c.

5. Проверка типов и констант

Эти функции помогают в проверке типов и оценке констант.

__builtin_types_compatible_p

  • Описание: Проверяет, совместимы ли два типа.
  • Параметры:
    • T1: Первый тип.
    • T2: Второй тип.
  • Возвращаемое значение: Возвращает 1, если типы совместимы, иначе 0.

__builtin_constant_p

  • Описание: Проверяет, является ли значение константой времени компиляции.
  • Параметры:
    • exp: Выражение для проверки.
  • Возвращаемое значение: Возвращает 1, если выражение является константой времени компиляции, иначе 0.

6. Математические и утилитные функции

Эти функции предоставляют базовые математические и вспомогательные операции.

__builtin_abs

  • Описание: Возвращает абсолютное значение целого числа.
  • Параметры:
    • int x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Абсолютное значение x.

__builtin_labs

  • Описание: Возвращает абсолютное значение числа типа long.
  • Параметры:
    • long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Абсолютное значение x.

__builtin_llabs

  • Описание: Возвращает абсолютное значение числа типа long long.
  • Параметры:
    • long long x: Входное число.
  • Возвращаемое значение: Абсолютное значение x.

Примечания

  1. Эти встроенные функции специфичны для платформы и оптимизируются компилятором.
  2. Некоторые функции, такие как __builtin_expect, могут не давать прироста производительности во время выполнения, но помогают в оптимизации кода на этапе компиляции.
  3. Функции, такие как __builtin_popcount, могут использовать аппаратные инструкции (например, POPCNT), если они поддерживаются процессором.