如何修改x86嵌入C汇编代码统计整数二进制中的0的个数？

原代码逻辑分析 #

原代码通过add eax, eax（等价于左移1位）将当前数的最高位移到进位标志位（CF）：

• jnc next：当CF为0（即移出的是0）时跳转到next，不执行计数
• inc ebx：仅当CF为1（即移出的是1）时执行，最终ebx存储的是二进制中1的个数

修改方案1：反转计数条件 #

直接修改跳转指令，当移出的是0时计数，移出的是1时跳过：
将jnc next替换为jc next，这样有进位（移出1）时跳走不计数，无进位（移出0）时执行计数。

修改后的完整代码：

int main(){
  int x = 2023; // 二进制低11位为11111100111，含9个1，剩余21位为0，总0的个数为23
  int y;
  
  asm(
    "mov eax, %1 ;"
    "mov ecx, 32 ;"
    "mov ebx, 0 ;"
    "loop:"
      "add eax, eax ;"
      "jc next ;"  // 移出1（有进位）时跳过计数
      "inc ebx ;"   // 移出0（无进位）时统计
      "next :"
      "dec ecx ;"
      "jnz loop;"
    "mov %0, ebx ;"

    : "=r" (y)
    : "r"(x)
    : "eax", "ebx", "ecx"
  );
}

注：2023的32位二进制中实际包含23个0，你之前得到的23是正确结果，并非错误。

修改方案2：总位数减去1的个数 #

如果不想改动核心计数逻辑，可以先统计1的个数，再用32（int类型的总位数）减去该值得到0的个数：

修改后的完整代码：

int main(){
  int x = 2023; //nine 1 and two 0 as in bin it's - 11111100111
  int y;
  
  asm(
    "mov eax, %1 ;"
    "mov ecx, 32 ;"
    "mov ebx, 0 ;"
    "loop:"
      "add eax, eax ;"
      "jnc next ;"
      "inc ebx ;"
      "next :"
      "dec ecx ;"
      "jnz loop;"
    "mov eax, 32 ;"  // 加载int类型的总位数
    "sub eax, ebx ;" // 总位数减去1的个数，得到0的个数
    "mov %0, eax ;"

    : "=r" (y)
    : "r"(x)
    : "eax", "ebx", "ecx"
  );
}

额外注意 #

如果需要处理负数，由于有符号int的最高位是符号位（负数为1），统计时会包含该位。若要统计绝对值的二进制0的个数，需先对负数取绝对值后再处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pawel_duszynski