以下哪一种技术是整数除2的最佳选择,为什么?
技巧1:
x = x >> 1;
技巧2:
x = x / 2;
这里x是整数。
以下哪一种技术是整数除2的最佳选择,为什么?
技巧1:
x = x >> 1;
技巧2:
x = x / 2;
这里x是整数。
当前回答
Knuth说:
过早的优化是万恶之源。
所以我建议用x /= 2;
这样代码很容易理解,而且我认为这种形式的操作优化,对处理器来说不会有太大的区别。
其他回答
我同意其他答案,你应该支持x / 2,因为它的意图更清楚,编译器应该为你优化它。
然而,选择x / 2而不是x >> 1的另一个原因是,如果x是一个有符号int并且是负的,那么>>的行为是依赖于实现的。
ISO C99标准第6.5.7节第5项:
E1 >> E2的结果是E1位右移E2位位置。如果E1 无符号类型,或者E1有符号类型且值为非负值, 结果值为E1 /商的积分部分 2 e2。如果E1具有符号类型和负值,则结果值为 是由实现定义的。
让你的意图更清楚……例如,如果你想除法,使用x / 2,并让编译器将其优化为shift运算符(或其他任何运算符)。
今天的处理器不会让这些优化对程序的性能产生任何影响。
查看编译器的输出来帮助您做出决定。我在x86-64上使用 gcc (gcc) 4.2.1 20070719 [FreeBSD]
也可以在godbolt上看到编译器的在线输出。
What you see is the compiler does use a sarl (arithmetic right-shift) instruction in both cases, so it does recognize the similarity between the two expressions. If you use the divide, the compiler also needs to adjust for negative numbers. To do that it shifts the sign bit down to the lowest order bit, and adds that to the result. This fixes the off-by-one issue when shifting negative numbers, compared to what a divide would do. Since the divide case does 2 shifts, while the explicit shift case only does one, we can now explain some of the performance differences measured by other answers here.
C代码与汇编输出:
对于除法,你的输入是
int div2signed(int a) {
return a / 2;
}
这个编译成
movl %edi, %eax
shrl $31, %eax # (unsigned)x >> 31
addl %edi, %eax # tmp = x + (x<0)
sarl %eax # (x + 0 or 1) >> 1 arithmetic right shift
ret
shift也是一样
int shr2signed(int a) {
return a >> 1;
}
输出:
sarl %edi
movl %edi, %eax
ret
其他isa即使不能做得更好,也能同样有效地做到这一点。例如GCC For AArch64使用:
add w0, w0, w0, lsr 31 // x += (unsigned)x>>31
asr w0, w0, 1 // x >>= 1
ret
Mod 2, test for = 1。不知道c中的语法,但这可能是最快的。
使用x = x / 2;或x /= 2;因为将来有可能会有一个新的程序员使用它。因此,他更容易发现代码行中发生了什么。每个人可能都不知道这种优化。