了解汇编程序的原因之一是,有时可以使用汇编程序来编写比用高级语言(特别是C语言)编写的代码性能更好的代码。然而,我也听人说过很多次,尽管这并非完全错误,但实际上可以使用汇编程序来生成性能更好的代码的情况极其罕见,并且需要汇编方面的专业知识和经验。

这个问题甚至没有涉及到这样一个事实,即汇编程序指令将是特定于机器的、不可移植的,或者汇编程序的任何其他方面。当然,除了这一点之外,了解汇编还有很多很好的理由,但这是一个需要示例和数据的具体问题,而不是关于汇编程序与高级语言的扩展论述。

谁能提供一些具体的例子,说明使用现代编译器汇编代码比编写良好的C代码更快,并且您能否用分析证据支持这一说法?我相信这些案例确实存在,但我真的很想知道这些案例到底有多深奥,因为这似乎是一个有争议的问题。


当前回答

答案很简单……一个非常了解汇编的人(也就是他身边有参考资料,并利用每一个小处理器缓存和管道特性等)保证能够产生比任何编译器更快的代码。

然而,如今在典型的应用程序中,这种差异并不重要。

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使用SIMD指令的矩阵操作可能比编译器生成的代码更快。

我曾经和一个人一起工作过,他说“如果编译器笨到不能弄清楚你要做什么,并且不能优化它,那么你的编译器就坏了,是时候换一个新的了”。我确信在某些情况下汇编程序会打败你的C代码,但是如果你发现自己经常使用汇编程序来“赢得”编译器,那么你的编译器就完蛋了。

对于编写试图强制查询计划器执行操作的“优化”SQL也是如此。如果您发现自己重新安排查询以让计划器执行您想要的操作,那么您的查询计划器就完蛋了——请更换一个新的计划器。

在运行时创建机器代码怎么样?

我的兄弟曾经(大约在2000年)通过在运行时生成代码实现了一个非常快速的实时光线跟踪器。我不记得细节了,但有一些主模块是通过对象循环的,然后它准备和执行一些特定于每个对象的机器代码。

然而,随着时间的推移,这种方法被新的图形硬件淘汰,变得毫无用处。

今天,我认为大数据(数百万条记录)上的一些操作,如数据透视表、钻孔、实时计算等,都可以用这种方法进行优化。问题是:这样的努力值得吗?

The question is a bit misleading. The answer is there in your post itself. It is always possible to write assembly solution for a particular problem which executes faster than any generated by a compiler. The thing is you need to be an expert in assembly to overcome the limitations of a compiler. An experienced assembly programmer can write programs in any HLL which performs faster than one written by an inexperienced. The truth is you can always write assembly programs executing faster than one generated by a compiler.

我很惊讶居然没人这么说。如果用汇编编写strlen()函数,速度会快得多!在C中,你能做的最好的事情就是

int c;
for(c = 0; str[c] != '\0'; c++) {}

在组装过程中,你可以大大加快速度:

mov esi, offset string
mov edi, esi
xor ecx, ecx

lp:
mov ax, byte ptr [esi]
cmp al, cl
je  end_1
cmp ah, cl
je end_2
mov bx, byte ptr [esi + 2]
cmp bl, cl
je end_3
cmp bh, cl
je end_4
add esi, 4
jmp lp

end_4:
inc esi

end_3:
inc esi

end_2:
inc esi

end_1:
inc esi

mov ecx, esi
sub ecx, edi

长度单位是ecx。这一次比较4个字符,所以速度快4倍。并且考虑使用eax和ebx的高阶词,它将比之前的C例程快8倍!