x86指令集中BEXTR指令的工作原理是什么？

指令基本定义 #

BEXTR是Bit Extract的缩写，属于BMI1（位操作指令集1）扩展的x86指令，作用是从源操作数中提取指定位置、指定长度的连续二进制位，结果零扩展后输出。
它的入参规则如下：

• 第一个操作数：源操作数src，要从中提取位的原始数据
• 第二个操作数：控制字，低8位是要提取的起始位位置start（从0开始计数，最低位是第0位），次低8位是要提取的位长度len，更高位忽略

部分汇编语法中也支持直接传入start和len两个独立参数，汇编器会自动将其打包为控制字

等效C代码逻辑拆解 #

你找到的等效实现 (src >> start) & ((1 << len) - 1) 可以拆成两步理解：

第一步：右移对齐目标位 #

src >> start 是把原始数据右移start位，原本在start位置的位会被移到第0位的位置，所有低于start的低位会被直接丢弃。
举个例子：假设src是二进制10110100（十进制180），start是3，右移3位后得到10110（十进制22），原本的第3位1现在变成了第0位。

第二步：掩码截取指定长度 #

(1 << len) - 1 是生成一个低len位全为1、其余位全为0的掩码：

• 1左移len位会得到一个只有第len位为1、其余位为0的数，比如len=4时，1<<4是10000
• 减1后就会得到低len位全1的掩码，比如10000 - 1 = 01111
  把第一步右移后的结果和这个掩码做按位与操作，就只会保留低len位的内容，高位全部清零，得到的就是我们要提取的位序列。
  还是用刚才的例子，len=4的话，掩码是01111，和右移后的10110做按位与，得到00110（十进制6），就是从src的第3位开始提取4位的结果。

指令行为的边界说明 #

如果start + len超过了源操作数的总位宽（比如32位操作数下start+len>32），或者len为0，返回结果为0，不会出现未定义行为，这也是硬件指令比手动写位操作代码更安全的地方。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者caprinux