我有一个反复运行的循环。该循环内的逻辑取决于程序所处的模式。为了提高性能，我认为可以初始化一个函数指针数组functionPtr []，这样就可以调用运行正确逻辑的functionPtrmode。循环将在许多周期内保持相同的模式（这个数字是未知的，但有数千个）。该程序仅在 intel x64 机器上运行，不需要可移植性。
我希望 CPU 会利用分支预测，但由于我的分支不是有条件的（在程序集级别上），但分支的位置确实取决于变量（functionPtr+mode）。CPU 是否会尝试计算 functionPtr+mode 并在流水线中开始拉入这些指令？
来自 Intel、AMD 和 VIA CPU 的微架构 汇编程序员和编译器制造商的优化指南
http://www.agner.org/optimize/microarchitecture.pdf
第 3.7 节（对于 Sandy Bridge，其他处理器在其他部分） 间接跳转和调用的模式识别 间接跳转和间接调用（但不是返回）使用与分支指令相同的两级预测器进行预测。
指向函数的指针是间接调用。
是的，相当新的处理器可以（至少是类似的）间接跳转的分支预测。
从 Pentium（英特尔第一个进行分支预测）到第一个 Pentium IV，用于间接分支的都是分支目标缓冲区 (BTB)。这意味着当（且仅当）目标与前一个目标完全相同时，他们正确地“预测”了此类分支——这听起来足以满足您的情况。
从 Pentium M/Prescott（最后的 Pentium IV）开始，英特尔改进了间接跳转的分支预测，以使用两级自适应预测器。如果我正确理解了您的问题（即，您的循环将在多次连续迭代中使用相同的目标执行，而这些正是您所关心的）即使只是 BTB 也足以满足您的目的。如果（例如）您在连续数字的最低有效位上进行分支，那么两级预测器将变得更加有用，因此您有一个可预测的模式，即在一次迭代中跳转到一个目标，并在下一次迭代中跳转到另一个目标。对于这样的模式，单独的 BTB 总是会错误地预测分支，但当前处理器中的两级预测器会正确预测（在前几次迭代之后，因此可以检测到模式）。
分支预测是针对实际分支，在评估分支之前我们不知道，它告诉接下来要执行哪条指令。但是，由于在您的代码中，下一条指令取决于我们所处的模式，因此不需要任何预测，它们也不会在管道中等待。
鉴于模式更改和指令选项之间有足够的时间，流水线每次都会成功地获取正确的指令，而无需任何额外的努力。