私はそのような質問がないことに気づいたので、ここにあります：

マシンコードでゴルフをするための一般的なヒントはありますか？ヒントが特定の環境または呼び出し規約にのみ適用される場合は、回答でそれを指定してください。

回答ごとに1つのヒントのみを入力してください（こちらを参照）。

mov-イミディエートは定数に対して高価です

これは明らかかもしれませんが、私はまだここにそれを置きます。一般に、値を初期化する必要がある場合、数値のビットレベルの表現について考えることは有益です。

で初期化eaxする0：

b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax

（パフォーマンスとコードサイズのために）短縮する必要があります

31 c0                   xor    %eax,%eax

で初期化eaxする-1：

b8 ff ff ff ff          mov    $-1,%eax

に短縮することができます

31 c0                   xor    %eax,%eax
48                      dec    %eax

または

83 c8 ff                or     $-1,%eax

または、より一般的には、8ビットの符号拡張値は、push -12（2バイト）/ pop %eax（1バイト）で3バイトで作成できます。 これは、追加のREXプレフィックスのない64ビットレジスタでも機能します。push/ popデフォルトのオペランドサイズ= 64。

6a f3                   pushq  $0xfffffffffffffff3
5d                      pop    %rbp

または、レジスタに既知の定数を指定すると、lea 123(%eax), %ecx（3バイト）を使用して近くに別の定数を作成できます。これは、ゼロ化されたレジスタと定数が必要な場合に便利です。xor-zero（2バイト）+ lea-disp8（3バイト）。

31 c0                   xor    %eax,%eax
8d 48 0c                lea    0xc(%eax),%ecx

CPUレジスタのすべてのビットを1に効率的に設定するも参照してください。

多くの場合、アキュムレータベースの命令（つまり(R|E)AX、宛先オペランドとして使用する命令）は、一般的な命令よりも1バイト短くなります。StackOverflowでこの質問を参照してください。

呼び出し規約を選択して、必要な場所に引数を配置します。

答えの言語はasm（実際はマシンコード）です。したがって、C-compiled-for-x86ではなくasmで記述されたプログラムの一部として扱います。 関数は、標準の呼び出し規約を使用してCから簡単に呼び出すことができる必要はありません。ただし、余分なバイト数がかからない場合、これは素晴らしいボーナスです。

純粋なasmプログラムでは、一部のヘルパー関数は、それらと呼び出し元にとって便利な呼び出し規約を使用するのが普通です。このような関数は、呼び出し規約（入力/出力/クラッバー）をコメントで文書化します。

実際には、asmプログラムでも（ほとんどのソースファイル間で）ほとんどの関数で一貫した呼び出し規則を使用する傾向がありますが、重要な関数は何か特別なことができます。code-golfでは、1つの関数のがらくたを最適化するので、明らかにそれは重要/特別です。

Cプログラムから関数をテストするには、引数を適切な場所に配置し、クローバーする余分なレジスタを保存/復元し、戻り値e/raxがまだない場合はその中に戻り値を入れるラッパーを作成できます。

合理的な範囲：呼び出し元に不当な負担をかけないもの：

• ESP / RSPはコール保存する必要があります。他の整数regは公平なゲームです。（RBPとRBXは通常、通常の規則では通話が保持されますが、両方を上書きすることもできます。）
• 任意のレジスタ（RSPを除く）内の任意の引数は妥当ですが、同じ引数を複数のレジスタにコピーするように呼び出し側に要求することは適切ではありません。

• DF（lods/ stos/などの文字列方向フラグ）を呼び出し/ retでクリア（上方向）にすることは正常です。call / retで未定義にするのは問題ありません。エントリでクリアまたは設定する必要がありますが、戻ったときに変更したままにしておくのは奇妙です。

• x87でFP値を返すことst0は妥当ですがst3、他のx87レジスタでゴミを入れて返すことはできません。呼び出し元はx87スタックをクリーンアップする必要があります。st0空ではないより高いスタックレジスタで戻ることも疑問です（複数の値を返す場合を除く）。

• 関数はで呼び出されるcallため[rsp]、返信先アドレスも呼び出されます。/ などのリンクレジスタを使用してx86で/ を回避し、で返すことができますが、それは「合理的」ではありません。それはcall / retほど効率的ではないので、実際のコードでもっともらしく見つけることはできません。callretlea rbx, [ret_addr]jmp functionjmp rbx
• RSPを超える無制限のメモリを上書きすることは合理的ではありませんが、通常の呼び出し規約では、スタック上の関数引数を上書きすることは許可されています。x64 Windowsは戻りアドレスの上に32バイトのシャドウスペースを必要としますが、x86-64 System VはRSPの下に128バイトのレッドゾーンを提供するため、どちらも妥当です。（または、特に機能ではなくスタンドアロンプ​​ログラムでは、はるかに大きなレッドゾーンです。）

境界線の場合：最初の2つの要素を関数argsとして指定して、配列にシーケンスを生成する関数を作成します。 私が選んだの配列に、発信者の店にシーケンスの開始を持っているだけで、配列へのポインタを渡します。これは間違いなく質問の要件を曲げています。xmm0for movlps [rdi], xmm0にパックされた引数を取ることを検討しましたが、これも奇妙な呼び出し規約になります。

FLAGSでブール値を返します（条件コード）

OS Xシステムコールはこれを行います（CF=0エラーがないことを意味します）。フラグレジスタをブール値の戻り値として使用するのは悪い習慣と見なされますか 。

1つのJCCでチェックできる条件は完全に合理的です。特に問題に意味的な関連性がある条件を選択できる場合はそうです。（たとえば、比較関数はフラグを設定する可能性があるためjne、それらが等しくなかった場合に取得されます）。

狭い引数（のようなchar）を符号または32ビットまたは64ビットにゼロ拡張する必要があります。

これは不合理ではありません。部分的なレジスタのスローダウンを使用しmovzxたりmovsx 、回避したりすることは、最新のx86 asmでは普通です。：実際の打ち鳴らすに/ LLVMは既にx86-64のシステムV呼び出し規約に文書化されていない拡張に依存するコードを行う32ビットより狭い引数は、呼び出し側によって32ビットに符号拡張またはゼロです。

必要に応じて、プロトタイプを作成するuint64_tかint64_t、作成することにより、64ビットへの拡張機能を文書化/記述できます。たとえば、loop命令を使用できます。命令は、アドレスサイズプレフィックスを使用してサイズを32ビットECXまでオーバーライドしない限り、RCXの64ビット全体を使用します（実際には、オペランドサイズではなくアドレスサイズ）。

これlongは、Windows 64ビットABIおよびLinux x32 ABIでは 32ビットタイプのみであることに注意してください。uint64_tは明確であり、入力よりも短いunsigned long long。

既存の呼び出し規約：

• Windows 32ビット__fastcall、すでに別の答えによって提案された整数の引数で：ecxとedx。

• x86-64 System V：多くの引数をレジスタに渡し、REXプレフィックスなしで使用できるコールクローバーレジスタをたくさん持っています。さらに重要なことは、実際にコンパイラーがインラインmemcpyまたはmemsetをrep movsb簡単にインライン化できるように選択されたことです。最初の6つの整数/ポインター引数は、RDI、RSI、RDX、RCX、R8、R9で渡されます。

  関数が（命令を使用して）時間を実行するループ内でlodsd/ stosdを使用する場合、「x86-64 System V呼び出し規約と同様にCから呼び出し可能」と言うことができます。 例：chromakey。rcxloopint foo(int *rdi, const int *rsi, int dummy, uint64_t len)

• 32ビットGCC regparm：EAX、ECX、EDXの整数引数は、EAX（またはEDX：EAX）で返されます。戻り値と同じレジスタに最初の引数があると、この例のような呼び出し元の例と関数属性のプロトタイプのように、いくつかの最適化が可能になります。そしてもちろん、AL / EAXはいくつかの命令にとって特別です。

• Linux x32 ABIはロングモードで32ビットポインターを使用するため、ポインターを変更するときにREXプレフィックスを保存できます（use-caseの例）。レジスタにゼロ拡張された32ビットの負の整数がない限り、64ビットのアドレスサイズを引き続き使用できます（そうすると、大きな符号なしの値になります[rdi + rdx]）。

  push rsp/ pop raxは2バイトで、と同等であるためmov rax,rsp、2バイトで完全な64ビットレジスタをコピーできることに注意してください。

AL / AX / EAX、およびその他の短い形式とシングルバイト命令に特別な場合の短い形式のエンコードを使用する

例では、32/64ビットモードを想定しています。デフォルトのオペランドサイズは32ビットです。オペランドサイズのプレフィックスは、命令をEAXではなくAXに変更します（または16ビットモードでは逆になります）。

• inc/decレジスタ（8ビット以外）：inc eax/ dec ebp。（x86-64ではありません：0x4xオペコードバイトはREXプレフィックスとして再利用されたためinc r/m32、唯一のエンコーディングです。）

  8ビットinc blは2バイトで、inc r/m8オペコード+ ModR / Mオペランドエンコーディングを使用します。したがって、安全であれば、を使用inc ebxしてインクリメントしますbl。（たとえば、上位バイトがゼロ以外の場合にZFの結果が必要ない場合）。

• scasd：e/rdi+=4、レジスタが読み取り可能なメモリを指す必要があります。FLAGSの結果を気にしなくても役立つ場合があります（cmp eax,[rdi]/などrdi+=4）。また、64ビットモードでscasbはinc rdi、lodsbまたはstosbが役に立たない場合は1バイトとして機能します。

• xchg eax, r32：これは、0x90 NOPの由来ですxchg eax,eax。例：GCDの / ループxchg内の2つの命令で3つのレジスタを8バイトで再配置します。ほとんどの命令はシングルバイトで、/の代わりに/の不正使用を含みますcdqidivinc ecxlooptest ecx,ecxjnz

• cdq：EAXをEDX：EAXに符号拡張します。つまり、EAXの上位ビットをEDXのすべてのビットにコピーします。既知の非負のゼロを作成するか、追加/サブまたはマスクする0 / -1を取得します。 x86ヒストリーレッスン：cltqvsmovslq .およびAT＆T vs. Intelニーモニック（これと関連する）cdqe。

• lodsb / d：フラグを壊すことなくmov eax, [rsi]/のようにrsi += 4。（DFが明確であると仮定すると、関数呼び出し時に標準の呼び出し規則が必要になります。）また、stosb / d、時にはscas、よりまれにmovs / cmps。

• push/ pop reg。たとえば、64ビットモードでは、push rsp/ pop rdiは2バイトですがmov rdi, rsp、REXプレフィックスが必要で、3バイトです。

xlatb存在しますが、ほとんど役に立ちません。大きなルックアップテーブルは避けるべきものです。また、AAA / DAAまたはその他のパックドBCDまたは2アスキー数字命令の使用法を見つけたことがありません。

1バイトlahf/ sahfはめったに役立ちません。/ の代わりに/ を使用でき ますが、通常は役に立ちません。lahfand ah, 1setc ah

また、特にCFについてsbb eax,eaxは、0 / -1を取得するか、ドキュメント化されていないが普遍的にサポートされている1バイトsalc（キャリーからALを設定）を取得する必要がありsbb al,alます。（x86-64で削除）。ユーザー感謝チャレンジ＃1：デニス♦で SALCを使用しました。

1バイトのcmc/ clc/ stc（flip（ "complement"）、clear、またはset CF）はほとんど役に立たないが、ベース10 ^ 9チャンクでの拡張精度加算での使用をcmc見つけた。CFを無条件に設定/クリアするには、通常、それを別の命令の一部として実行するように調整しxor eax,eaxます。たとえば、CFとEAXをクリアします。他の条件フラグに相当する命令はなく、DF（文字列方向）とIF（割り込み）のみがあります。キャリーフラグは、多くの命令にとって特別です。シフトはそれを設定し、adc al, 02バイトでALに追加できます。また、以前に文書化されていないSALCについて言及しました。

std/ cldめったに価値がないと思われる。特に32ビットコードでは、より良いだけ使用へだdecポインタ上及びmovまたはメモリソースオペランドALU命令に代えてDFを設定するようにlodsb/ stosb代わりに最大の下方へ行きます。あなたがすべてで下方必要がある場合は、1個以下の必要があると思いますので、通常、あなたはまだ、上がって別のポインタを持っているstdし、cld使用する関数全体でlods/ stosの両方のために。代わりに、上方向の文字列命令を使用してください。（標準の呼び出し規約では、関数のエントリでDF = 0が保証されているため、を使用せずに無料で想定できますcld。）

8086履歴：これらのエンコーディングが存在する理由

同様の手順：オリジナル8086では、AXは非常に特別だったlodsb/ stosb、cbw、mul/ divなどが暗黙のうちにそれを使用しています。もちろん、それはもちろんです。現在のx86は8086のオペコード（少なくとも公式に文書化されたオペコードのどれも）をドロップしていません。しかし、後にCPUが新しい命令を追加して、最初にAXにコピーまたはスワップすることなく、より良い/より効率的な方法を実現しました。（または32ビットモードでEAXに。）

例えば、8086には、ロードまたは移動+符号拡張、または上位半分の結果を生成せず、暗黙のオペランドを持たない2および3オペランドのmovsx/のような後の追加がありませんでした。movzximul cx, bx, 1234

また、8086の主なボトルネックは命令フェッチであったため、当時のパフォーマンスにとってコードサイズの最適化は重要でした。8086 のISAデザイナー（Stephen Morse）は、すべての基本的なimmediate-src ALU-命令の特別な（E）AX / AL-destinationオペコードを含む、AX / ALの特殊なケースに、オペコード+イミディエートだけで多くのオペコードコーディングスペースを費やしましたModR / Mバイトなし。2バイトadd/sub/and/or/xor/cmp/test/... AL,imm8またはAX,imm16または（32ビットモード）EAX,imm32。

ただし、には特別なケースはないEAX,imm8ため、通常のModR / Mエンコードadd eax,4は短くなります。

仮定は、あなたには、いくつかのデータで作業するつもりなら、あなたはAX / ALでそれをしたいだろうということですので、AXでレジスタをスワップすることは多分より頻繁にするよりも、あなたがしたいかもしれないものだったのコピーとAXにレジスタをmov。

lodsb/wEAXでのイミディエートのすべての特殊なケースエンコーディングから乗算/除算までの暗黙的な使用まで、8086命令エンコーディングに関するすべてがこのパラダイムをサポートしています。

夢中にならないでください。特に8ビットではなく32ビットのレジスタでイミディエイトを使用する必要がある場合は、すべてをEAXにスワップすることは自動的に勝利ではありません。または、レジスタ内の複数の変数に対する操作を一度にインターリーブする必要がある場合。または、イミディエイトではなく、2つのレジスターを持つ命令を使用している場合。

ただし、常に念頭に置いてください。EAX/ ALで短くなることは何ですか？ALでこれができるように再配置できますか、それとも既に使用しているALをより有効に活用していますか。

8ビット操作と32ビット操作を自由に組み合わせて、安全に実行できる場合はいつでも利用できます（フルレジスタなどにキャリーアウトする必要はありません）。

使用fastcall規則

x86プラットフォームには多くの呼び出し規約があります。レジスタでパラメータを渡すものを使用する必要があります。x86_64では、最初のいくつかのパラメーターがレジスタで渡されるため、問題はありません。32ビットプラットフォームでは、デフォルトの呼び出し規則（cdecl）がパラメーターをスタックに渡しますが、これはゴルフには適していません。スタック上のパラメーターにアクセスするには長い命令が必要です。

使用する場合fastcall、32ビットプラットフォーム上で、2つの最初のパラメータは、通常に渡されるecxとedx。関数に3つのパラメーターがある場合、64ビットプラットフォームに実装することを検討できます。

fastcallコンベンション用のC関数プロトタイプ（この回答例から取得）：

extern int __fastcall SwapParity(int value);                 // MSVC
extern int __attribute__((fastcall)) SwapParity(int value);  // GNU   

128を加算する代わりに-128を減算する

0100 81C38000      ADD     BX,0080
0104 83EB80        SUB     BX,-80

同様に、128を減算する代わりに-128を追加します

mul（その後inc/でdec+1 / -1とゼロを取得する）で3つのゼロを作成します

3番目のレジスタでゼロを乗算することにより、eaxとedxをゼロにできます。

xor   ebx, ebx      ; 2B  ebx = 0
mul   ebx           ; 2B  eax=edx = 0

inc   ebx           ; 1B  ebx=1

EAX、EDX、およびEBXがすべて4バイトでゼロになります。3バイトでEAXとEDXをゼロにすることができます。

xor eax, eax
cdq

しかし、その開始点から、もう1バイトで3番目にゼロ化されたレジスターを取得することも、別の2バイトで+1または-1レジスターを取得することもできません。代わりに、mulテクニックを使用してください。

ユースケースの例：フィボナッチ数をバイナリに連結します。

LOOPループが終了すると、ECXはゼロになり、EDXとEAXをゼロにするために使用できることに注意してください。で最初のゼロを作成する必要はありませんxor。

CPUレジスタとフラグが既知の起動状態にある

CPUは、プラットフォームとOSに基づいて、既知の文書化されたデフォルト状態にあると想定できます。

例えば：

DOS http://www.fysnet.net/yourhelp.htm

Linux x86 ELF http://asm.sourceforge.net/articles/startup.html

1を加算または減算するには、マルチバイトの加算およびサブ命令よりも小さい1バイトincまたはdec命令を使用します。

lea 数学用

これはおそらくx86について最初に学ぶことの1つですが、ここでは念のために残しておきます。lea2、3、4、5、8、または9で乗算を行い、オフセットを追加するために使用できます。

たとえばebx = 9*eax + 3、1つの命令で計算するには（32ビットモード）：

8d 5c c0 03             lea    0x3(%eax,%eax,8),%ebx

これはオフセットなしです：

8d 1c c0                lea    (%eax,%eax,8),%ebx

うわー！もちろん、配列のインデックス付けの計算leaなどebx = edx + 8*eax + 3の計算にも使用できます。

ループおよび文字列命令は、代替命令シーケンスよりも小さくなっています。最も有用ですloop <label>2つの命令シーケンスよりも小さいdec ECXとjnz <label>、そしてlodsbよりも小さくなっているmov al,[esi]とinc si。

mov 該当する場合、下位レジスタへの小さな即値

レジスタの上位ビットが0であることが既にわかっている場合は、短い命令を使用して、即値を下位レジスタに移動できます。

b8 0a 00 00 00          mov    $0xa,%eax

対

b0 0a                   mov    $0xa,%al

imm8にpush/ popを使用して上位ビットをゼロにする

Peter Cordesの功績。xor/ movは4バイトですが、push/ popは3だけです！

6a 0a                   push   $0xa
58                      pop    %eax

FLAGSは、多くの命令の後に設定されています

多くの算術命令の後、キャリーフラグ（符号なし）およびオーバーフローフラグ（符号付き）が自動的に設定されます（詳細）。符号フラグとゼロフラグは、多くの算術演算と論理演算の後に設定されます。これは条件分岐に使用できます。

例：

d1 f8                   sar    %eax

ZFはこの命令によって設定されるため、条件分岐に使用できます。

whileループの代わりにdo-whileループを使用する

これはx86固有ではありませんが、広く適用可能な初心者向けアセンブリのヒントです。whileループが少なくとも1回実行されることがわかっている場合、ループをdo-whileループとして書き換え、最後にループ条件チェックを行うと、多くの場合2バイトのジャンプ命令が節約されます。特別な場合には、を使用することもできますloop。

便利な呼び出し規約を使用する

System Vのx86のは、スタックを使用し、System Vのx86-64の用途はrdi、rsi、rdx、rcx、などの入力パラメータについて、およびrax戻り値として、あなた自身の呼び出し規約を使用して完全に合理的です。__fastcallはecxand edxを入力パラメーターとして使用し、他のコンパイラ/ OSは独自の規則を使用します。便利な場合は、スタックと任意のレジスタを入力/出力として使用します。

例：1バイトソリューションの巧妙な呼び出し規約を使用した反復バイトカウンター。

メタ：レジスタへの入力を書き込み、レジスタに出力を書きます

その他のリソース：呼び出し規約に関するAgner Fogのメモ

条件付きの移動CMOVccとセットを使用するSETcc

これは私自身を思い出させるものですが、条件付きセット命令が存在し、条件付き移動命令がプロセッサP6（Pentium Pro）以降に存在します。EFLAGSで設定された1つ以上のフラグに基づいた多くの命令があります。

jmpif / then / elseではなくif / thenに配置することでバイトを節約

これは確かに非常に基本的なものであり、ゴルフのときに考えるものとしてこれを投稿すると思いました。例として、16進数字をデコードするための次の簡単なコードを検討してください。

    cmp $'A', %al
    jae .Lletter
    sub $'0', %al
    jmp .Lprocess
.Lletter:
    sub $('A'-10), %al
.Lprocess:
    movzbl %al, %eax
    ...

これは、「then」ケースを「else」ケースに分類することで2バイト短縮できます。

    cmp $'A', %al
    jb .digit
    sub $('A'-'0'-10), %eax
.digit:
    sub $'0', %eax
    movzbl %al, %eax
    ...

esiをespに設定し、lodsd / xchg reg、eaxのシーケンスを実行することにより、スタックから順次オブジェクトをフェッチできます。

codegolfおよびASMの場合：使用手順では、レジスタのみを使用し、プッシュポップし、レジスタメモリを最小化するか、メモリを即時に

64ビットレジスタをコピーするにはpush rcx、;を使用します。pop rdx3バイトの代わりにmov。
push / popのデフォルトのオペランドサイズは64ビットで、REXプレフィックスは不要です。

  51                      push   rcx
  5a                      pop    rdx
                vs.
  48 89 ca                mov    rdx,rcx

（オペランドサイズのプレフィックスはプッシュ/ポップサイズを16ビットにオーバーライドできますが、32ビットのプッシュ/ポップオペランドサイズは、REX.W = 0であっても64ビットモードでエンコードできません。）

どちらかまたは両方のレジスタがr8.. r15である場合mov、プッシュおよび/またはポップにはREXプレフィックスが必要になるため、使用します。最悪の場合、両方にREXプレフィックスが必要な場合、実際にこれは失われます。明らかに、通常、コードゴルフではr8..r15を避ける必要があります。

このNASMマクロを使用して開発している間、ソースをより読みやすく保つことができます。RSPの下の8バイトをステップ実行することを覚えておいてください。（x86-64 System Vのレッドゾーン内）。ただし、通常の状態では、64ビットmov r64,r64またはmov r64, -128..127

    ; mov  %1, %2       ; use this macro to copy 64-bit registers in 2 bytes (no REX prefix)
%macro MOVE 2
    push  %2
    pop   %1
%endmacro

例：

   MOVE  rax, rsi            ; 2 bytes  (push + pop)
   MOVE  rbp, rdx            ; 2 bytes  (push + pop)
   mov   ecx, edi            ; 2 bytes.  32-bit operand size doesn't need REX prefixes

   MOVE  r8, r10             ; 4 bytes, don't use
   mov   r8, r10             ; 3 bytes, REX prefix has W=1 and the bits for reg and r/m being high

   xchg  eax, edi            ; 1 byte  (special xchg-with-accumulator opcodes)
   xchg  rax, rdi            ; 2 bytes (REX.W + that)

   xchg  ecx, edx            ; 2 bytes (normal xchg + modrm)
   xchg  rcx, rdx            ; 3 bytes (normal REX + xchg + modrm)

xchg例の一部は、場合によってはEAXまたはRAXに値を取得する必要があり、古いコピーを保存する必要がないためです。ただし、プッシュ/ポップは実際の交換には役立ちません。