为什么对文字使用异或而不是反转（按位非）

我遇到过这个CRC32代码 http://www.opensource.apple.com/source/xnu/xnu-1456.1.26/bsd/libkern/crc32.c很好奇为什么作者会选择使用

crc = crc ^ ~0U;

代替

crc = ~crc;

据我所知，它们是等效的。

我什至在 Visual Studio 2010 中反汇编了这两个版本。

未优化的构建：

    crc = crc ^ ~0U;
009D13F4  mov         eax,dword ptr [crc]  
009D13F7  xor         eax,0FFFFFFFFh  
009D13FA  mov         dword ptr [crc],eax 

    crc = ~crc;
011C13F4  mov         eax,dword ptr [crc]  
011C13F7  not         eax  
011C13F9  mov         dword ptr [crc],eax  

我也无法通过考虑每条指令所花费的周期数来证明代码的合理性，因为两条指令都应该花费 1 个周期才能完成。事实上，xor可能会因为必须从某个地方加载文字而受到惩罚，尽管我不确定这一点。

所以我认为这可能只是描述算法的首选方式，而不是优化......这是正确的吗？

Edit 1:

因为我刚刚意识到crc变量可能很重要，我在这里包含了整个代码（少了查找表，太大了），这样您就不必点击链接。

uint32_t crc32(uint32_t crc, const void *buf, size_t size)
{
    const uint8_t *p;

    p = buf;
    crc = crc ^ ~0U;

    while (size--)
    {
        crc = crc32_tab[(crc ^ *p++) & 0xFF] ^ (crc >> 8);
    }

    return crc ^ ~0U;
}

Edit 2:

由于有人提出了优化构建会引起兴趣的事实，因此我制作了一个并将其包含在下面。

优化构建：

请注意，整个函数（包含在下面的最后一次编辑中）是内联的。

// crc = crc ^ ~0U;
    zeroCrc = 0;
    zeroCrc = crc32(zeroCrc, zeroBufferSmall, sizeof(zeroBufferSmall));
00971148  mov         ecx,14h  
0097114D  lea         edx,[ebp-40h]  
00971150  or          eax,0FFFFFFFFh  
00971153  movzx       esi,byte ptr [edx]  
00971156  xor         esi,eax  
00971158  and         esi,0FFh  
0097115E  shr         eax,8  
00971161  xor         eax,dword ptr ___defaultmatherr+4 (973018h)[esi*4]  
00971168  add         edx,ebx  
0097116A  sub         ecx,ebx  
0097116C  jne         main+153h (971153h)  
0097116E  not         eax  
00971170  mov         ebx,eax  

// crc = ~crc;
    zeroCrc = 0;
    zeroCrc = crc32(zeroCrc, zeroBufferSmall, sizeof(zeroBufferSmall));
01251148  mov         ecx,14h  
0125114D  lea         edx,[ebp-40h]  
01251150  or          eax,0FFFFFFFFh  
01251153  movzx       esi,byte ptr [edx]  
01251156  xor         esi,eax  
01251158  and         esi,0FFh  
0125115E  shr         eax,8  
01251161  xor         eax,dword ptr ___defaultmatherr+4 (1253018h)[esi*4]  
01251168  add         edx,ebx  
0125116A  sub         ecx,ebx  
0125116C  jne         main+153h (1251153h)  
0125116E  not         eax  
01251170  mov         ebx,eax  

还没有人提到过的事情；如果这段代码是在 16 位机器上编译的unsigned int那么这两个代码片段是不同的.

crc被指定为 32 位无符号整数类型。~crc将反转所有位，但如果unsigned int那么是16位crc = crc ^ ~0U只会反转低 16 位。

我对 CRC 算法了解不够，不知道这是故意的还是错误，也许 hivert 可以澄清；尽管查看 OP 发布的示例代码，它确实会对接下来的循环产生影响。

注意。很抱歉将此作为“答案”发布，因为它不是答案，但它太大，无法放入评论:)