__builtin_clz 使用非 0 的有效输入返回错误答案

Question

因此，在我的 M1 MacBook 上，我正在编写一个库（使用 Apple Clang），为此我需要计算某些数字的前导（和尾随，但这似乎工作得很好）零的数量。

我显然选择了简单的路线，只使用了

__builtin_clz

，这样我就不必对项目的这一部分进行任何位操作。现在，我发现了一个错误，并将其追溯到所述函数。一些测试表明，对于

__builtin_clz

的

uint8_t

等于

1

的情况，它返回

31

。对于

uint16_t

也等于

1

，对于

uint32_t

和

uint64_t

也是如此。

这让我觉得很奇怪，因为

sizeof(uintN_t)

总是返回预期值（分别为

1

、

2

、

4

和

8

）。

我正在使用

-O3

和

-march=native

进行编译，其中 可能 会导致一些问题，但由于我仅在自己的计算机上运行该程序，因此第二个应该不会有任何问题，并且优化级别应该只可能在调用UB时导致奇怪的错误，我没有这样做，因为我没有将0放入函数中，只将有效参数放入其中。

关于这个问题我可以查阅任何文档吗？有人对问题可能出在哪里有什么建议吗？我知道我可以自己做一些位屏蔽，但这会破坏该函数的整个目的，并且无法解决此错误。

提前致谢！

附注当然，我测试了

1

以外的值 – 同样的错误:(

Answer 1

我假设你会做这样的事情

uint8_t n = 1;
std::cout << __builtin_clz(n) << '\n';

因此正确的结果将是 31，因为

__builtin_clz

接收到

unsigned int

作为参数。在传递给函数之前，Clang 会将您的输入转换为

uint32_t

。根本就没有什么bug啊如果编译器为此类基本操作产生错误的结果，我会感到惊讶。有

__builtin_clzl

和

__builtin_clzll

分别接收

unsigned long

和

unsigned long long

。还有

__builtin_clzg

但没有专门针对

uint8_t

的版本

但不要使用特定于编译器的内置函数。在 C++ 中，您应该使用

std::countl_zero

和

std::countr_zero

来代替