为什么我们要使用 addiu 而不是 addi？答案

【问题标题】：Why would we use addiu instead of addi?为什么我们要使用 addiu 而不是 addi？
【发布时间】：2016-03-29 02:59:14
【问题描述】：

在 MIPS 汇编中，使用 addiu 比使用 addi 有什么好处？ addiu 不是没有签名吗（会破坏我们的计算？）

【问题讨论】：

标签： assembly mips add unsigned immediate-operand

【解决方案1】：

会破坏我们的计算

不，MIPS 使用two's complement，因此相同的加法/减法指令可用于有符号和无符号运算。结果没有区别。

对于按位指令、非扩展乘法和许多其他操作也是如此。见

它们之间的唯一区别是addi 在溢出时会生成一个陷阱，而addiu 不会。所以addi 和它的溢出家族（add、sub...）通常是没用的。事实上，addi was removed in MIPSr6 很少使用它来释放宝贵的操作码空间给其他指令

这里的指令名称极具误导性，因为它实际上不是“无符号”加法。立即数仍然是符号扩展，而不是零扩展。所以addiu $1, $2, 0xFFFF 实际上会从$2 中减去 1，而不是加上 65535。

尽管它的名字，add immediate unsigned (addiu) 用于在我们不关心溢出时向有符号整数添加常量。 MIPS 没有立即数减法指令，负数需要符号扩展，因此 MIPS 架构师决定对立即数字段进行符号扩展。

Computer Organization and Design: The Hardware/software Interface By David A. Patterson, John L. Hennessy

阅读更多Difference between add and addu

【讨论】：

我认为 MIPS 数字是 32 位的，所以 addiu $1, $2, 0xFFFFFFFF 应该从 $2 中减去 1，并且使用 0xFFFF 应该只添加那个数量（只要它明显适合）。还是我错了？
@snowflake MIPS 指令是 32 位长的，因此您不能在其中编码 32 位常量。 I 型指令仅包含一个 16 位立即数，在大多数情况下会被符号扩展为 32 位，包括addiu case
这些名称似乎与 C 未定义行为语义相匹配，其中有符号溢出未定义（和 MIPS addi 陷阱），但无符号溢出被定义为包装（addiu 实现）。当然，许多编译器也选择实际为有符号整数实现包装语义，并为所有内容使用addu / addiu。这仍然是一个奇怪的命名约定，但这就是如何记住它们是如何工作的，以及为什么它与如何处理 16 位立即数无关。