高效的C编程之布尔表达式

14.4 布尔表达式
　　14.4.1 范围检测
　　通常，布尔表达式被用来检测某个数值是否在特定的范围内。例如，在图形窗口处理程序中，常使用布尔表达式判断屏幕中一个点是否在当前活动窗口范围内。
　　下面的程序使用结构体定义点坐标并计算坐标的当前位置。
　　bool PointInRect1（Point p， Rectangle *r）
　　{ return （p.x 》= r-》xmin && p.x 《 r-》xmax &&
　　p.y 》= r-》ymin && p.y 《 r-》ymax）;
　　}
　　上面的功能函数，被编译为下面的指令序列。
　　PointInRect1
　　LDR a4，［a3，#0］
　　CMP a1，a4
　　BLT |L000034.J5.PointInRect1|
　　LDR a4，［a3，#4］
　　CMP a4，a1
　　BLE |L000034.J5.PointInRect1|
　　LDR a1，［a3，#8］
　　CMP a2，a1
　　BLT |L000034.J5.PointInRect1|
　　LDR a1，［a3，#&c］！
　　CMP a2，a1
　　MOVLT a1，#1
　　MOVLT pc，lr
　　|L000034.J5.PointInRect1|
　　MOV a1，#0
　　MOV pc，lr
　　但上面的代码并不是最精简的。编译器对（x 》= min && x 《 max）形式的布尔表达式的处理过程比较复杂。它将以（unsigned）（x-min） 《 （max-min）形式实现布尔操作。所有对于上面范围判断的代码，建议将函数写成如下形式。
　　bool PointInRect2（Point p， Rectangle *r）
　　{ return （（unsigned） （p.x - r-》xmin） 《 r-》xmax &&
　　（unsigned） （p.y - r-》ymin） 《 r-》ymax）;
　　}
　　这样编译出的汇编指令序列如下所示。
　　PointInRect2
　　LDR a4，［a3，#0］
　　SUB a1，a1，a4
　　LDR a4，［a3，#4］
　　CMP a1，a4
　　LDRCC a1，［a3，#8］
　　SUBCC a1，a2，a1
　　LDRCC a2，［a3，#&c］！
　　CMPCC a1，a2
　　MOVCS a1，#0
　　MOVCC a1，#1
　　MOV pc，lr
　　14.4.2 和零的比较操作
　　比较指令（CMP）将设置程序状态字的条件标志位。另外，基本的算术指令也可以设置条件标志位，如使用指令MOVS、ADDS等。如果程序中的算术指令的执行目的是为了将计算结果和零比较，那么就可以直接使用带标志扩展的基本算术指令。如下面的两条语句：
　　ADD R0， R0， R1
　　CMP R0， #0
　　可以合并为一条带符号扩展的加法指令：
　　ADDS R0， R0， R1
　　事实上，C语言中的和零相关的关系操作都可以利用状态标志寄存器的N位和Z位。如：x 《 0， x 》= 0， x = 0， x ！= 0，和无符号操作x = 0， x ！= 0 （or x 》 0）。
　　对于每一条C语言中的关系操作，汇编器都将产生一条比较指令。如果关系操作和零相关，则可以将产生的比较指令移除。
　　下面是C语言中的关系操作被编译的例子。
　　C源文件如下所示。
　　int g（int x， int y）
　　{
　　if （（x + y） 《 0）
　　return 1;
　　else
　　return 0;
　　}
　　编译后的结果如下。
　　g
　　ADDS a1，a1，a2
　　MOVPL a1，#0
　　MOVMI a1，#1
　　MOV pc，lr
　　所以，在使用C语言编程时，关系操作最好转换成和零相关的，这样既可以减少代码密度，也可以提高程序的执行效率。
　　C语言中，没有和程序状态寄存器的C位和V位直接相关的指令，所以要在程序中检测这些标志，只能使用内嵌汇编。但C编译器支持无符号溢出操作，下面的例子显示了在有溢出操作时，编译器对程序的处理。
　　C源代码如下所示。
　　int sum（int x， int y）
　　{
　　int res;
　　res = x + y;
　　if （（unsigned） res 《 （unsigned） x） /* 判断进位标志是否进位 */
　　res++;
　　return res;
　　}
　　编译的汇编文件如下所示。
　　sum
　　ADDS a2，a1，a2
　　ADC a2，a2，#0
　　MOV a1，a2
　　MOV pc，lr