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由于汇编语言针对特定机器，因此给出大端/小端机器下的2种不同代码

实现思路

1. 使用shlb依次移出每一位到CF
2. 使用setb将CF的值转移到cl
3. 将rcx左移/循环右移8位，视机器不同而不同
4. 重复上述操作8次

64位小端机器

char* chr2bin(uint8_t ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    uint64_t a;    asm(        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        : "=c"(a)        : "a"(ch)    );    *(uint64_t*)buf = a + 0x3030303030303030;    return buf;}

以下方法也可行，但用时略长。测试346.2MB文件时，该方案比上面的方案用时长约30ms。

char* chr2bin(uint8_t ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    uint64_t a;    asm(        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tbswap %0"        : "=c"(a)        : "a"(ch)    );    *(uint64_t*)buf = a + 0x3030303030303030;    return buf;}

64位大端机器

由于此类机器比较罕见，因此未做测试，仅理论上可行。

char* chr2bin(uint8_t ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    uint64_t a;    asm(        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\tshlq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl"        : "=c"(a)        : "a"(ch)    );    *(uint64_t*)buf = a + 0x3030303030303030;    return buf;}

测试

#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      char* chr2bin(uint8_t ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    uint64_t a;    asm(        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        : "=c"(a)        : "a"(ch)    );    *(uint64_t*)buf = a + 0x3030303030303030;    return buf;}int main() {
   	char a = 0x56;    char buf[8*sizeof(char) + 1];	puts(chr2bin(a, buf));	return 0;}
     
    
   

输出如下

01010110

可见达到目的。

与传统方法用时对比

传统方法使用移位判断。具体函数如下

char* print_bin(char ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    for(char i = 0; i < 8; i++)        buf[i] = (ch & (128 >> i))?'1':'0';    return buf;}

读取一个346.2MB的大文件，对2种方法分别进行测试。测试所用代码如下

#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       char* chr2bin(uint8_t ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    uint64_t a;    asm(        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        "shlb %1\n\tsetb %%cl\n\trorq $8, %0\n\t"        : "=c"(a)        : "a"(ch)    );    *(uint64_t*)buf = a + 0x3030303030303030;    return buf;}char* print_bin(char ch, char buf[8*sizeof(char) + 1]) {
       buf[8*sizeof(char)] = 0;    for(char i = 0; i < 8; i++)        buf[i] = (ch & (128 >> i))?'1':'0';    return buf;}unsigned long get_start_ms() {
       struct timespec ts;    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);    return (ts.tv_sec * 1000 + ts.tv_nsec / 1000000);}char data[65536];int main(int argc, char** argv) {
       FILE *fp = NULL;    int cnt = 0;    char buf[8*sizeof(char) + 1];    fp = fopen(argv[1], "rb");    if(!fp){
           fputs("Read file error!", stderr);        return 1;    }    //预加载，防止中断延时    while((cnt = fread(data, 1, 65536, fp)));    rewind(fp);    puts("开始测试...");    unsigned long t = get_start_ms();    while((cnt = fread(data, 1, 65536, fp))){
           for(int ch = 0; ch < cnt; ch++) chr2bin(data[ch], buf);    }    printf("内联汇编用时%lums\n", get_start_ms() - t);    rewind(fp);    t = get_start_ms();    while((cnt = fread(data, 1, 65536, fp))){
           for(int ch = 0; ch < cnt; ch++) print_bin(data[ch], buf);    }    printf("传统方法用时%lums\n", get_start_ms() - t);	return 0;}
      
     
    
   

使用clang -O0参数编译，运行结果如下

开始测试...内联汇编用时1941ms传统方法用时6064ms

显然，内联汇编实现的代码执行速度更快，用时约为传统方法的1/3。理论上使用向量指令集SSE/AVX等或使用GPU还可获得更大的加速，在此就不做展开了。

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