理解GCC在汇编列表输出中的浮点常量

Question

理解GCC在汇编列表输出中的浮点常量

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只是出于好奇，我正在使用编译器浏览器来查看一些简单的C++代码的汇编输出。

考虑以下示例

int main(void){
    double x = -5.3;
}

汇编输出

main:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        movsd   xmm0, QWORD PTR .LC0[rip]
        movsd   QWORD PTR [rbp-8], xmm0
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        ret
.LC0:
        .long   858993459
        .long   -1072352461

我想了解如何使用

.LC0:
        .long   858993459
        .long   -1072352461

为了取回我的-5.3。

我猜测需要合并两个32位整数的位模式，并将其解释为双精度浮点数的位模式。但是，具体怎么做呢？我必须将该模式解释为IEEE754双精度吗？按什么顺序进行？

- booNlatoT

4

第一个长整型（32位）是64位双精度浮点数的低位，第二个长整型是高位。你可以将这两个值转换成十六进制，然后将它们拼接在一起得到64位十六进制值。64位十六进制值将采用IEEE-754格式。在这种情况下，第一个值的十六进制值为33333333，第二个值的十六进制值为C0153333。64位十六进制值为C015333333333333，应该是-5.3。 - Michael Petch

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您可以使用在线转换工具将64位编码的IEE754值转换为十进制浮点数：https://babbage.cs.qc.cuny.edu/IEEE-754.old/64bit.html - Michael Petch

维基百科以及其他地方展示了IEEE 754浮点数的分解/格式，因此您可以看到这些位如何/在哪里使用。更容易从单精度开始，然后逐步升级，但同时随着升级，只是有更多的位而已。这些格式的工作方式相同。 - old_timer

在CE中，您可以将鼠标悬停在常量上以查看十六进制值。在这种情况下，Clang和ICC的输出更易读，建议尝试使用它们。 - phuclv

2个回答

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#include <iostream>
typedef struct{
    union{
        double decimal;
        struct{
            int a;
            int b;
        }v;
    };
}Double2Int_t;
int main(){
    int a1=858993459;
    int a2=-1072352461;
    double value=-5.3;
    Double2Int_t decimal;
    decimal.decimal=value;
    std::cout<<decimal.v.a<<" "
            <<decimal.v.b<<std::endl;
    Double2Int_t decimal2;
    decimal2.v.a=a1;
    decimal2.v.b=a2;
    std::cout<<decimal2.decimal<<std::endl;
    return 0;
}

- 杨佩文

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可以查看英文原文，
原文链接

- Peter Cordes · Accepted Answer

但是，具体来说应该如何实现呢？...

是的，这是IEEE754二进制64位（也称为double）位模式的整数表示。 GCC总是以这种方式打印FP常量，因为它们有时是常量传播的结果，而不是出现在源中的FP字面量。(此外，它避免了对汇编器中FP舍入的任何依赖。)

gcc在其汇编输出中始终使用十进制整数常量，这对人类来说相当不方便。（在Godbolt编译器资源管理器上，使用鼠标悬停工具提示获取任何数字的十六进制表示。）

Clang的汇编输出更加清晰，包括带有数字十进制值的注释：

    .quad   -4605718748921121997    # double -5.2999999999999998

按什么顺序？

x86的浮点数字节顺序与整数字节顺序相同：都是小端序。（虽然有可能不是这种情况，但所有现代主流架构都使用相同的整数和浮点数字节顺序，即大端或小端。浮点数字节顺序？。以及浮点数的字节顺序）

因此，当作为64位IEEE-754 double加载时，内存中的低32位是double的低32位。

正如@MichaelPetch在评论中解释的那样，第一个/低位双字是0x33333333，第二个/高位双字是0xC0153333。因此，整个double具有C015333333333333的位模式

对于单精度浮点数，可以参考https://www.h-schmidt.net/FloatConverter/IEEE754.html。该网站将位数拆分成二进制复选框、十六进制位模式和小数部分，非常适合学习浮点数指数/尾数的工作原理。

另外，对于双精度浮点数，可以查看https://babbage.cs.qc.cuny.edu/IEEE-754.old/64bit.html。你可以输入位模式并查看十六进制值。