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我有一个表情

x += y;

并且，基于布尔值，我希望能够将其更改为

x -= y;

我当然可以

if(i){x+=y;} else{x-=y;}
//or
x+=(y*sign);  //where sign is either 1 or -1

但是如果我必须迭代地这样做，我想避免额外的计算。有没有更有效的方法？是否可以调制运算符？

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6 回答 6

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if (i) {x += y;} else {x -= y;}

可能会像您可以做的任何其他事情一样高效。 y * sign可能相当昂贵（除非编译器可以确定y保证为 1 或 -1）。

于 2011-08-27T01:58:57.120 回答
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迭代执行此操作的最有效方法是预先计算所需的数据。

所以，预计算：

const YourNumberType increment  = (i? y : -y);

然后在你的循环中：

x += increment;

编辑：在关于如何生成代码的评论中重新提问，如下所示：

#include <stdio.h>

void display( int x ) { printf( "%d\n", x ); }

template< bool isSomething >
inline void advance( int& x, int y );

template<> inline void advance<true>( int& x, int y )   { x += y; }
template<> inline void advance<false>( int& x, int y )  { x -= y; }

template< bool isSomething >
void myFunc()
{
    int x   = 314;
    int y   = 271;

    for( ;; )
    {
        advance< isSomething >( x, y );     // The nano-optimization.
        display( x );
        if( !( -10000 < x && x < 10000 ) ) { return; }
    }
}

int main( int n, char*[] )
{
    n > 1? myFunc<true>() : myFunc<false>();
}

例如，使用 Visual C++ 10.0 这会生成两个版本的myFunc，一个带有add指令，另一个带有sub指令。

干杯&hth.，

于 2011-08-27T02:16:35.783 回答
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在现代流水线机器上，在性能确实很重要的情况下，如果可能的话，您希望避免分支。当管道的前端遇到一个分支时，CPU 会猜测要采用哪个分支，并根据该猜测让管道继续工作。如果猜对了，一切都很好。如果猜测错误，一切都不是那么好，特别是如果您仍在使用英特尔的处理器之一，例如遭受管道膨胀的奔腾 4。英特尔发现过多的流水线并不是一件好事。

更现代的处理器仍然使用流水线（Core 线的流水线长度为 14 左右），因此避免分支仍然是要做的好事之一——当它很重要时，就是这样。当你的代码不算数时，不要让你的代码变成丑陋的、过早优化的烂摊子。

最好的办法是首先找出你的表现恶魔在哪里。百分之一的代码库的一小部分是几乎所有 CPU 使用率的原因，这一点并不罕见。优化 99.9% 对 CPU 使用没有贡献的代码不会解决您的性能问题，但会对维护产生有害影响。

一旦找到罪魁祸首代码，您就可以进行优化，即使那样，也可能不会。当性能无关紧要时，不要优化。性能作为一个指标与几乎所有其他代码质量指标背道而驰。

所以，离开肥皂盒，让我们假设一小段代码是性能的罪魁祸首。尝试两种方法并进行测试。尝试您还没有想到的第三种方法并进行测试。有时，性能最佳的代码出奇地不直观。想想达夫的设备。

于 2011-08-27T02:43:00.780 回答
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如果 i在循环执行期间保持不变，而y不是，则移动if循环外部。

所以，而不是...

your_loop {
    y = ...;
    if (i)
        x += y;
    else
        x -= y;
}

...请执行下列操作....

if (i) {
    your_loop {
        y = ...;
        x += y;
    }
}
else {
    your_loop {
        y = ...;
        x -= y;
    }
}

顺便说一句，一个体面的编译器会为您进行优化，因此您在实际进行基准测试时可能看不到差异。

于 2011-08-27T02:54:29.980 回答
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听起来你想避免分支和乘法。假设开关i设置为所有1位，大小与 相同y，当您想要添加时，以及0当您想要减去时。然后：

x += (y & i) - (y & ~i)

没有测试过，这只是给你一个大致的想法。请记住，这会使代码更难阅读，以换取效率的微小提高。

编辑：或者，正如 bdonlan 在评论中指出的那样，甚至可能减少。

于 2011-08-27T02:04:26.683 回答
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我在测试的评论中提出了我的建议，在一个简单的测试中，位摆弄比 Intel(R) Xeon(R) CPU L5520 @ 2.27GHz 上的分支选项更快，但在我的笔记本电脑 Intel Core Duo 上速度较慢。

如果您可以自由地给出i值0(for +) 或~0(for -)，则这些语句是等价的：

// branching:
if ( i ) sum -= add; else sum += add;
sum += i?-add:add;
sum += (i?-1:1)*add;

// bit fiddling:
sum += (add^i)+(i&1);
sum += (add^i)+(!!i);
sum += (i&~add)-(i&add);

如前所述，一种方法可以将另一种方法击败 2 倍，具体取决于所使用的 CPU 和优化级别。

与往常一样，结论是基准测试是找出在您的特定情况下哪个更快的唯一方法。

于 2011-08-27T17:32:19.030 回答