编译器如何实现位域运算？

当询问如何做的问题时包裹 N 位有符号减法 https://stackoverflow.com/questions/8309538/integer-subtraction-with-wrap-around-for-n-bits我得到了以下答案：

template<int bits>
int
sub_wrap( int v, int s )
{
    struct Bits { signed int r: bits; } tmp;
    tmp.r = v - s;
    return tmp.r;
}

这一切都很简洁，但是编译器将如何实现这一点呢？从这个问题 https://stackoverflow.com/questions/1484021/is-a-bit-field-any-more-efficient-computationally-than-masking-bits-and-extrac我认为访问位字段或多或少与手动操作相同，但是当与本例中的算术结合使用时会怎么样呢？它会像一个好的手动位调整方法一样快吗？

如果有人想了解具体情况，那么以“编译器”的角色回答“gcc”将是很好的。我已经尝试阅读生成的程序集，但目前超出了我的范围。

正如另一个问题中所写，无符号包装数学可以这样完成：

int tmp = (a - b) & 0xFFF;  /* 12 bit mask.  */

Writing到（12 位）位域将完全执行此操作，无论有符号还是无符号。唯一的区别是您可能会从编译器收到警告消息。

For reading不过，你需要做一些不同的事情。

对于无符号数学，这样做就足够了：

int result = tmp;  /* whatever bit count, we know tmp contains nothing else.  */

or

int result = tmp & 0xFFF;  /* 12bit, again, if we have other junk in tmp.  */

对于有符号数学，额外的魔力是符号扩展：

int result = (tmp << (32-12)) >> (32-12); /* asssuming 32bit int, and 12bit value. */

所做的只是在更宽的 int 上复制位域的最高位（位 11）。

这正是编译器对位域所做的事情。无论您是手动编码还是将其编码为位字段都取决于您，但请确保您获得了正确的幻数。

（我还没有阅读标准，但我怀疑依靠位域在溢出时做正确的事情可能不安全？）