为什么零旗存在？

Question

我知道在算术中使用进位和溢出标志进行错误检查，但为什么零标志对系统/程序员有用？

Answer 1

对于任何计算机来说，一个极其常见的任务是比较两个整数（或指针）的大于/小于/相等，并根据结果有条件地跳转。 这就是您如何实现更高级别的构造，例如if (x < y) 、 if (x == y)等等。

在 x86 上，与许多其他架构一样，此任务分为两条指令： CMP或一些类似的指令来执行比较的算术，以及条件Jcc指令来执行跳转。 CPU 中必须有某种 state 以便CMP传达其结果供Jcc使用，这就是FLAGS寄存器的用途。

相等性测试是其中最基本的，因此应该有一个标志，根据CMP的两个操作数是否相等来设置标志。 由于CMP实际上是一个减法运算，这相当于询问减法的结果是否为零，这很容易在硬件中通过将所有位相或并将一位结果取反来完成。 这就是零标志。 由于它基本上没有成本，8086 设计者决定在几乎每条算术或逻辑指令之后以这种方式设置零标志，而不仅仅是CMP 。

那么“如果相等则跳转”等价于“如果设置了零标志则跳转”。 实际上， JE和JZ只是同一机器代码指令的不同汇编助记符。

其他标准算术标志（进位、符号、溢出）也以这种方式使用。 到目前为止，这比任何类型的错误检查都更常见。 （事实上，许多编译语言没有这样的错误检查，如果发生溢出则简单地忽略它。）例如，如果你想在AX < BX时跳转，其中寄存器中的值将被视为无符号，你可以减去 BX如果发生借位，则从 AX 跳转，在 x86 上设置进位标志。 然后您的代码看起来就像CMP AX, BX / JC label 。 汇编器允许您使用JB而不是JC ，以便您可以将其视为“如果低于则跳转”。 您也可以将它与零标志结合使用； 如果你想跳转 if AX <= BX ，那么你写CMP AX, BX; JBE label CMP AX, BX; JBE label ，如果设置了进位标志或零标志， JBE将跳转。

符号和溢出标志类似地用于有符号比较，尽管规则稍微复杂一些。

Answer 2

这些标志比仅仅从 CMP 出来的有用得多。 想像这样的代码：“if(.--x) {...}”

这可以通过 DEC/JZ 对轻松实现，无需任何干预 CMP。