为什么比uint64快一倍？

Question

我使用Matlab的profile分析了以下程序。 double和uint64都是64位变量。为什么比比较两个uint64要快两倍？他们俩都不是按位比较的吗？

big = 1000000;

a = uint64(randi(100,big,1));
b = uint64(randi(100,big,1));
c = uint64(zeros(big,1));
tic;
for i=1:big
    if a(i) == b(i)
        c(i) = c(i) + 1;
    end
end
toc;

a = randi(100,big,1);
b = randi(100,big,1);
c = zeros(big,1);
tic;
for i=1:big
    if a(i) == b(i)
        c(i) = c(i) + 1;
    end
end
toc;

这是个人资料的衡量标准：

这就是tictoc措施：

Elapsed time is 6.259040 seconds.
Elapsed time is 0.015387 seconds.

当使用uint8..uint32或int8..int32而不是64位数据类型时，效果消失。

Answer 1

它可能是Matlab解释器和底层CPU的组合，不支持64位int类型以及其他类型。

Matlab赞成double超过int次操作。大多数值都存储在double类型中，即使它们代表整数值。 double和int ==操作将采用不同的代码路径，并且MathWorks将更多地关注调整和优化double的代码而不是整数代码，尤其是int64。事实上，旧版本的Matlab根本不支持int64上的算术运算。 （和IIRC一样，它仍然不支持混合整数数学。）当你进行int64数学运算时，你会使用不太成熟，调整较少的代码，同样适用于{{1} }}。 Int类型不是Matlab的优先级。 ==的存在甚至可能会干扰JIT优化该代码，但这只是猜测。

但也可能存在潜在的硬件原因。这是一个假设：如果您使用的是32位x86，那么您将使用32位通用（整数）寄存器。这意味着较小的int类型可以放入寄存器并使用快速指令进行比较，但64位int值不适合寄存器，并且可能需要更昂贵的指令序列进行比较。 int64即使它们是64位宽，也适合x87浮点单元的宽浮点寄存器，并且可以使用快速浮点比较指令在硬件中进行比较。这意味着double是唯一无法使用快速单寄存器，单指令操作进行比较的。{/ p>

如果是这种情况，如果你在64位x86-64（在64位Matlab中）运行相同的代码，差异可能会消失，因为你有64位宽的通用寄存器。但是，如果Matlab解释器的代码没有被编译以利用它，那么它可能不会。