我面临一个相当奇特的问题。我正在为一种不支持位运算的体系结构编写编译器。但是，它处理带符号的16位整数算术，我想知道是否可能仅使用以下内容实现位运算：
- 加法（c = a + b） - 减法（c = a - b） - 除法（c = a / b） - 乘法（c = a * b） - 取模（c = a％b） - 最小值（c = min（a，b）） - 最大值（c = max（a，b）） - 比较（c =（a < b），c =（a == b），c =（a <= b），等等。） - 跳转（goto，for，et.c.）
我要支持的位运算是：
- 或（c = a | b） - 与（c = a＆b） - 异或（c = a ^ b） - 左移（c = a << b） - 右移（c = a >> b）（所有整数都是有符号的，因此这是个问题） - 带符号移位（c = a >>> b） - 取反（a = ~b）（已经找到解决方案，请参见下文）
通常问题是如何使用位操作来实现算术优化。 但在这种情况下不是这样。
在这种体系结构上，可写内存非常稀缺，因此需要进行位运算。位运算本身不应使用大量临时变量。 但是，常量只读数据和指令内存非常充足。 这里还有一个副注，跳转和分支不昂贵，并且所有数据都可以缓存。 跳转的成本是算术（包括加载/存储）指令的一半。 换句话说，以上所有受支持的函数的成本是单个跳转的两倍。
一些可能有用的思考：
我发现您可以使用以下代码完成取反（否定位）：
- 加法（c = a + b） - 减法（c = a - b） - 除法（c = a / b） - 乘法（c = a * b） - 取模（c = a％b） - 最小值（c = min（a，b）） - 最大值（c = max（a，b）） - 比较（c =（a < b），c =（a == b），c =（a <= b），等等。） - 跳转（goto，for，et.c.）
我要支持的位运算是：
- 或（c = a | b） - 与（c = a＆b） - 异或（c = a ^ b） - 左移（c = a << b） - 右移（c = a >> b）（所有整数都是有符号的，因此这是个问题） - 带符号移位（c = a >>> b） - 取反（a = ~b）（已经找到解决方案，请参见下文）
通常问题是如何使用位操作来实现算术优化。 但在这种情况下不是这样。
在这种体系结构上，可写内存非常稀缺，因此需要进行位运算。位运算本身不应使用大量临时变量。 但是，常量只读数据和指令内存非常充足。 这里还有一个副注，跳转和分支不昂贵，并且所有数据都可以缓存。 跳转的成本是算术（包括加载/存储）指令的一半。 换句话说，以上所有受支持的函数的成本是单个跳转的两倍。
一些可能有用的思考：
我发现您可以使用以下代码完成取反（否定位）：
// Bitwise one's complement
b = ~a;
// Arithmetic one's complement
b = -1 - a;
我还记得以前的一种通过除以2的幂次来实现位移操作的方法，具体为：
// Bitwise left shift
b = a << 4;
// Arithmetic left shift
b = a * 16; // 2^4 = 16
// Signed right shift
b = a >>> 4;
// Arithmetic right shift
b = a / 16;
对于其他位运算，我有点不太了解。我希望这个架构的设计者能提供位运算。
我还想知道是否有一种快速/简单的方法来计算2的幂次方（用于移位操作），而不使用内存数据表。一个朴素的解决方案是跳入乘法领域：
b = 1;
switch (a)
{
case 15: b = b * 2;
case 14: b = b * 2;
// ... exploting fallthrough (instruction memory is magnitudes larger)
case 2: b = b * 2;
case 1: b = b * 2;
}
或者采用"设置和跳转"的方法：
switch (a)
{
case 15: b = 32768; break;
case 14: b = 16384; break;
// ... exploiting the fact that a jump is faster than one additional mul
// at the cost of doubling the instruction memory footprint.
case 2: b = 4; break;
case 1: b = 2; break;
}