是在現實世界中曾經使用過的「僞減法」嗎？

Question

我正在將計算機系統課程作爲我的碩士課程的預備課程，並且遇到了一些令我着迷且難以看到實際應用的東西，那就是「僞造減法」，並且事實上並不需要減法指令。

喜歡的東西：

說明X - Y

可以寫爲：

X +（〜Y + 1）現在

，這一切都很好，但它似乎像這對於簡單的減法過於複雜，特別是當你可以簡單地放置「x-y」時。是否有必要做到這一點的情況，還是僅僅可以做而不做的事情。

Answer 1

這個二進制補碼的實現是在硬件中完成的，所以你不需要像內置數據類型那樣實現它們。

如果您正在製作一個n位整數算術庫，那麼您需要模擬整數加法，減法，乘法和除法等操作，在這種情況下，可能會執行這種技術來添加n位長度的數字，但在我看來，使用進位標誌來實現這一點更好。

Answer 2

我看不到這樣做的重點。它不再有效率。事實上，如果編譯器沒有優化它，它最終會生成更多的操作碼。

Answer 3

這通常是在硬件層面（即在ALU內部）完成的。

在軟件層面上，它通常是無用的，因爲它永遠比直接減法（除非你有一個真正奇怪的編譯器/平臺組合）效率更高。

Answer 4

應該是顯而易見的，那就是減法如何內部完成，所以我不知道你所說的「在現實世界中使用」的意思。這就是爲什麼二進制補碼被選中的原因，因爲減法只是溢出負向加法。

Answer 5

我沒有看到任何理由在你的C代碼中做到這一點。用軟件做它不會比使用減號運算符減去更快 - 並且更加不清楚。

但是，這是處理器執行減法的方式。我敢打賭，你已經看過這個代碼作爲硬件的一個例子，因爲它更容易看到如何將成爲一個邏輯電路。

所以......不，你不會用在現實世界中，這代碼，但這操作在您的處理器執行的很多倍。

Answer 6

這樣的東西在CPU擁有數十億晶體管之前更常見。一個特定的CPU可能不會實現一個特定的減法操作碼，所以一個編譯器（或彙編程序）的目標是必須知道這個技巧。

這些操作還可以幫助您瞭解CPU的內部實現。例如，CPU的分裂操作有時是通過取除數的倒數並乘以分紅來完成的;互惠是唯一正在進行的實際「分工」。