Question

最近，我开始使用如下表达式：

res += (i + n / i) * !(n % i);

我假设，!(n % i)的值始终为1或0，因此可以直接用于计算，而不是像

那样编写冗长的if语句

if(!(n % i))
    res += (i + n / i);

如果您想知道，这些行是从我编写的函数中获取的，用于计算数字n的正确除数之和：

unsigned int sum_of_divisors(unsigned int n)
{
    unsigned int res = 1;

    unsigned int i;
    for(i = 2; i < sqrt(n); ++i)
            res += (i + n / i) * !(n % i);
    res += i * (i * i == n);

    return res;
}

我的问题是，此代码是否保证按照我的预期行为进行操作？这对此有何影响（乘法与条件跳转）？如果合适，编译器会这样做吗？

编辑：请注意，我并不特别关注实际代码的性能。我只是想知道，出于纯粹的专业兴趣，两者中哪一个会表现得更好，为什么，以及编译器如何处理每个案例。

至于我这样写的原因，它适用于我的大脑：）

很难描述，但我有一个更好的感觉，乘以1或0而不是三元运算符或if语句，至少在某些情况下。

谢谢，安迪

Answer 1

是的，保证编译器的行为符合您的预期。

不，它不会使你的代码更快，除非编译器真的是低质量的。编译器应该大致相等地处理代码的两个版本，并选择它认为最适合执行条件逻辑的方式。

顺便说一下，原则上，!运算符是一个条件分支。一些实现（cpu archs）可能有办法优化它而不需要真正的程序计数器分支，但相同的方法适用于大多数条件。

请注意，从优化的角度来看，您的代码可能只有单向“更好”。写作：

res += (i + n / i) * !(n % i);

您已授予编译器在两个代码路径中写入res的权限。形式如下：

if(!(n % i))
    res += (i + n / i);

如果条件为真，编译器只能写入res。如果res是本地的并且其地址没有泄露，编译器可以确定无论如何都可以安全执行多余的写入，但是如果res的地址在函数外部可见，则编译器必须假设其他线程可能能够访问它，并且在抽象机器中不修改res的代码路径不得在生成的代码中修改它（因为它们可能没有锁定安全地修改它所需的锁）。

Answer 2

我认为“何时优化”并不是一般性的答案。我个人对这个主题的看法是，所有优化都是不成熟的，直到被直接要求执行它。有时我会等待被多次询问（只是为了安全起见某人真的需要它）。

除此之外，第一个陈述也可以写成：

res += (n % i) ? 0 : (i + n / i);

因为它是乘法而且否定使它难以理解。

修改

此代码保证按照我希望的方式运行

如果第一部分（你用0或1乘以）有副作用（就像有人做++），它可能会导致细微的错误。就像我说的那样，只需使用最自然的形式，然后再担心速度。

Answer 3

!运算符将始终求值为0或1，因此您的假设是正确的。

对于性能影响，任何有价值的优化编译器都应该为if语句或三元运算符生成相同的（或等效的，性能方面的）代码。如果有疑问，请检查装配输出（-S开关，如果使用gcc）或基准代码。

在计算和分配中使用条件

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