MIPS汇编根据$t0正负修改寄存器值 可否用算术移位优化实现

现有代码存在的问题 #

• 边界处理错误：未覆盖$t0 = 0的场景，bgt $t0, $0, pos的判断逻辑中，0不会触发跳转，会进入负数分支被赋值为-1，不符合题目中非负数设为0的要求
• 存在大量冗余操作：你在两个分支中的核心操作本质完全相同，MIPS移位指令只会取寄存器值的低5位作为移位长度，你在负数分支中li $t1, -1后做的srav，实际就是对$t0做31位算术右移，和正数分支的sra $t0, $t0, 31效果完全一致，额外的分支跳转、寄存器赋值都是无用操作，反而会增加指令数和分支预测失败的开销。

最优实现方案 #

题目的要求可以仅用1条算术移位指令实现，不需要任何分支和额外寄存器操作：

sra $t0, $t0, 31

实现原理 #

MIPS使用32位补码存储有符号整数，最高位为符号位，算术右移时会用符号位填充空缺位：

• 若$t0为负数，符号位为1，算术右移31位后所有位都为1，对应补码值就是-1
• 若$t0为正数或0，符号位为0，算术右移31位后所有位都为0，正好得到要求的结果
  该实现比你原有代码减少了4条指令，无分支开销，执行效率更高。

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