Question

要求如下：

/* length must be >= 18 */

int calcActualLength(int length) {
    int remainder = (length - 18) % 8;
    if (remainder == 0)
        return length;
    return length + 8 - remainder;
}

使用逐位运算符，我可以重构第1行

int remainder = (length - 2) & 7;

可以进一步优化吗？

Answer 1

((length+5)&~7)+2

int calcActualLength(int length) {
    int remainder = (length - 18) % 8;
    if (remainder == 0)
        return length;
    return length + 8 - remainder;
}
==>
int HELPER_calcActualLength(int length) {
    int remainder = length % 8;
    if (remainder == 0)
        return length;
    return length + 8 - remainder;
}
int calcActualLength(int length) {
    return 18 + HELPER_calcActualLength(length - 18);
}

当参数＆gt; = 0时，HELPER_calcActualLength()等于ROUNDUP_8()语义

更简单的ROUNDUP_8（）可以是：

#define ROUNDUP_8(x) (((x)+7)&~7)

int calcActualLength(int length) {
    return 18 + ROUNDUP_8(length - 18);
}
==>    2 + ROUNDUP_8(length - 18 + 16);
==>    2 + ROUNDUP_8(length - 2);
==>    2 + (((length - 2)+7)&~7)
==>    ((length+5)&~7)+2

Answer 2

使用gcc -O3进行编译时，原始代码会生成以下64位程序集：

        movl    %edi, %eax
        leal    -18(%rax), %ecx
        movl    %ecx, %edx
        sarl    $31, %edx
        shrl    $29, %edx
        addl    %edx, %ecx
        andl    $7, %ecx
        subl    %edx, %ecx
        je      .L2
        addl    $8, %eax
        subl    %ecx, %eax
.L2:
        rep

正如您对问题的评论中所建议的那样，将参数更改为unsigned int可以更好地进行优化并导致以下汇编：

        leal    -18(%rdi), %edx
        movl    %edi, %eax
        andl    $7, %edx
        je      .L3
        leal    8(%rdi), %eax
        subl    %edx, %eax
.L3:
        rep

可以通过添加8并使用7屏蔽来累计到~7的倍数。它的工作方式如下：如果最后三位不是全为零，则将7加载到第4位，否则不会发生进位。所以你的功能可以简化为：

return (((length - 18) + 7) & ~7) + 18;

或更简单：

return ((length - 11) & ~7) + 18;

GCC简单编译最后一行：

        leal    -11(%rdi), %eax
        andl    $-8, %eax
        addl    $18, %eax

请注意，lea（加载有效地址）说明因其计算reg1 + size*reg2 + offset等简单线性组合的能力而经常被“滥用”

使用按位运算符的效率

2 个答案: