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
CP/M-86版本的PolyPascal (Turbo Pascal的兄弟)的一个可能性是用机器语言例程取代“使用生物将字符输出到屏幕上”的功能，本质上是给定x、y和字符串放在那里。
这使得更新屏幕的速度比以前快得多!
二进制文件中有足够的空间来嵌入机器代码(几百个字节)，也有其他的东西，所以尽可能多地压缩是必要的。
事实证明，由于屏幕是80x25，这两个坐标都可以容纳每个字节，所以都可以容纳两个字节的单词。这允许在更少的字节内完成所需的计算，因为单个添加可以同时操作两个值。
据我所知，没有C编译器可以在一个寄存器中合并多个值，对它们执行SIMD指令，然后再将它们分开(而且我不认为机器指令会更短)。
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紧密循环，就像处理图像时一样，因为一张图像可能需要数百万像素。坐下来研究一下如何最好地利用有限的处理器寄存器会有很大的不同。下面是一个真实的例子:
http://danbystrom.se/2008/12/22/optimizing-away-ii/
处理器通常有一些深奥的指令，这些指令对于编译器来说太专业了，但有时汇编程序员可以很好地利用它们。以XLAT指令为例。如果您需要在循环中进行表查找，并且表限制在256字节，那么这非常棒!
更新:哦，当我们谈论一般循环时，最关键的是:编译器通常不知道常见情况下会有多少次迭代!只有程序员知道一个循环会被迭代很多次，因此用一些额外的工作来准备循环是有益的，或者如果它迭代的次数太少，以至于设置实际花费的时间比预期的迭代要长。
下面是一个真实的例子:固定点在旧编译器上进行乘法运算。
这些不仅在没有浮点数的设备上很方便，在精度方面也很出色，因为它们可以提供32位精度和可预测的错误(浮点数只有23位，很难预测精度损失)。即在整个范围内均匀的绝对精度，而不是接近均匀的相对精度(浮点数)。
现代编译器很好地优化了这个定点示例，因此对于仍然需要特定于编译器的代码的更现代的示例，请参见
获得64位整数乘法的高部分:使用uint64_t for 32x32 => 64位乘法的便携版本在64位CPU上无法优化，因此你需要intrinsic或__int128来在64位系统上实现高效的代码。 Windows 32位上的_umul128: MSVC在将32位整数转换为64时并不总是做得很好，因此intrinsic有很大帮助。
C语言没有完整的乘法运算符(由n位输入产生2n位)。在C语言中表达它的通常方法是将输入转换为更宽的类型，并希望编译器能够识别输入的上半部分是不有趣的:
// on a 32-bit machine, int can hold 32-bit fixed-point integers.
int inline FixedPointMul (int a, int b)
{
long long a_long = a; // cast to 64 bit.
long long product = a_long * b; // perform multiplication
return (int) (product >> 16); // shift by the fixed point bias
}
这段代码的问题在于，我们做了一些不能直接用c语言表达的事情。我们希望将两个32位的数字相乘，得到一个64位的结果，并返回中间的32位。然而，在C语言中这个乘法是不存在的。您所能做的就是将整数提升为64位，并执行64*64 = 64乘法。
x86(以及ARM、MIPS和其他)可以在一条指令中完成乘法运算。一些编译器过去常常忽略这一事实，并生成调用运行时库函数来进行相乘的代码。移位到16也经常由库例程完成(x86也可以做这样的移位)。
所以我们只剩下一两个乘法库调用。这造成了严重的后果。不仅移位速度较慢，而且在整个函数调用中必须保留寄存器，而且对内联和展开代码也没有帮助。
如果你在(内联)汇编器中重写相同的代码，你可以获得显著的速度提升。
除此之外:使用ASM并不是解决问题的最佳方法。大多数编译器允许你以内在的形式使用一些汇编指令，如果你不能用c语言表达它们。例如，VS.NET2008编译器将32*32=64位的mul公开为__emul，将64位的移位公开为__ll_rshift。
使用intrinsic，你可以以一种c编译器有机会理解发生了什么的方式重写函数。这允许代码内联，寄存器分配，公共子表达式消除和常量传播也可以完成。与手工编写的汇编程序代码相比，您将获得巨大的性能改进。
供参考:VS.NET编译器的定点mul的最终结果是:
int inline FixedPointMul (int a, int b)
{
return (int) __ll_rshift(__emul(a,b),16);
}
定点除法的性能差异更大。通过编写几行asm代码，我对除法重的定点代码进行了10倍的改进。
使用Visual c++ 2013为这两种方式提供了相同的汇编代码。
2007年的gcc4.1也很好地优化了纯C版本。(Godbolt编译器资源管理器没有安装任何早期版本的gcc，但即使是较旧的gcc版本也可以在没有intrinsic的情况下做到这一点。)
在Godbolt编译器资源管理器上查看用于x86(32位)和ARM的source + asm。(不幸的是，它没有任何旧到足以从简单的纯C版本生成糟糕代码的编译器。)
现代cpu可以做一些C语言根本没有操作符的事情，比如popcnt或位扫描来查找第一个或最后一个设置位。POSIX有一个ffs()函数，但是它的语义不匹配x86 bsf / bsr。见https://en.wikipedia.org/wiki/Find_first_set)。
一些编译器有时可以识别一个计数整数中设置位数的循环，并将其编译为popcnt指令(如果在编译时启用)，但在GNU C中使用__builtin_popcnt要可靠得多，或者在x86上(如果你的目标硬件是SSE4.2: _mm_popcnt_u32 from < immintrinh >)。
或者在c++中，赋值给std::bitset<32>并使用.count()。(在这种情况下，该语言已经找到了一种方法，可以通过标准库可移植地公开popcount的优化实现，以一种总是编译为正确的方式，并且可以利用目标支持的任何东西。)参见https://en.wikipedia.org/wiki/Hamming_weight#Language_support。
类似地，ntohl可以在一些具有它的C实现上编译为bswap(用于端序转换的x86 32位字节交换)。
intrinsic或手写asm的另一个主要领域是使用SIMD指令进行手工向量化。编译器对于dst[i] += src[i] * 10.0;这样的简单循环并不糟糕，但是当事情变得更复杂时，编译器通常做得很糟糕，或者根本不自动向量化。例如，你不太可能得到任何像如何实现atoi使用SIMD?由编译器从标量代码自动生成。
在历史上插话。
当我还年轻的时候(20世纪70年代)，根据我的经验，汇编是很重要的，更重要的是代码的大小，而不是代码的速度。
如果一个高级语言的模块是1300字节的代码，但该模块的汇编版本是300字节，那么当您试图将应用程序装入16K或32K的内存时，这1K字节就非常重要。
那时候编译器还不是很好。
在老式的Fortran中
X = (Y - Z)
IF (X .LT. 0) THEN
... do something
ENDIF
当时的编译器在X上执行了一个SUBTRACT指令，然后是一个TEST指令。 在汇编程序中，您只需在减法之后检查条件代码(LT零，零，GT零)。
对于现代系统和编译器来说，这些都不是问题。
我认为理解编译器在做什么仍然很重要。 当您使用高级语言编写代码时，您应该了解什么允许或阻止编译器执行循环展开。
当编译器执行“类似分支”的操作时，使用管道内衬和包含条件的前瞻计算。
当执行高级语言不允许的事情时，仍然需要汇编程序，比如读取或写入处理器特定的寄存器。
但在很大程度上，普通程序员不再需要它，除非对代码如何编译和执行有基本的了解。
只有在使用编译器不支持的特殊用途指令集时。
为了最大限度地利用具有多个管道和预测分支的现代CPU的计算能力，您需要以这样一种方式来构造汇编程序:a)人类几乎不可能编写b)甚至更不可能维护。
此外，更好的算法、数据结构和内存管理将为您提供至少一个数量级的性能，而不是在汇编中进行的微观优化。
GCC已经成为广泛使用的编译器。它的优化通常不是很好。比编写汇编程序的普通程序员好得多，但就实际性能而言，并没有那么好。有些编译器产生的代码简直令人难以置信。所以一般来说，有很多地方你可以进入编译器的输出，调整汇编器的性能，和/或简单地从头重写例程。
