Question

允许交换2变量。

int temp = a;
a = b;
b = temp;

这是一些半优化的asm伪代码：

mov eax, dword ptr [rbp+4]
mov ebx, dword ptr [rbp+8]
mov dword ptr [rbp+8], eax
mov dword ptr [rbp+4], ebx

与对象xor对象xour会更快吗？

a ^= b ^= a ^= b;

asm伪代码：

mov eax, dword ptr[rbp+4]
xor eax, dword ptr[rbp+8]
xor dword ptr[rbp+8], eax
xor eax, dword ptr[rbp+8]
xor dword ptr[rbp+8], eax
mov eax, dword ptr[rbp+4]

其中哪一项会更快？（Guestimates welcome）

Answer 1

将其拉入两个寄存器然后回写交换内容可能是最快的解决方案。四个存储周期，四个指令，两个寄存器。假设数据必须开始并返回ram，那么你通常无法击败这种方法。

假设你可以为源和目的地做内存的四个xors是每个xor三个周期，12个内存周期，这是一个明确的输家。使用寄存器来避免两个mem操作数只需添加更多指令。

你的asm伪代码是6个内存周期。 6个指令一个寄存器。四个周期，四个指令两个寄存器可能更便宜。现在，如果你必须做两个存储器周期来释放这些寄存器，它就会变成6个周期。最后一个是另外一个释放寄存器，所以7. 6仍然比7便宜，5个指令比7便宜，指令大小没有在这里计算，但增加了内存周期，虽然取得很可能以有效的方式进行（在大小合适的对齐块中。）

如果数据已经在寄存器中，那么使用第三个寄存器并执行三个指令tmp = a，a = b，b = tmp是三个操作三个寄存器并且最快。但是，如果你只是无法使用寄存器，那么四个xors就会更快。

这是一个通用的高级视图，有可能是处理器和缓存情况等，可以使一个解决方案看起来更快，但最终对于一个测试肯定更快，但通常可能取决于具体情况。

Answer 2

在任何机器上都没有理由让Xor方法更快。

两种方法都需要执行两次读取和两次写入，并且Xor方法具有ALU +内存开销。

Answer 3

在支持寄存器移动消除的处理器上（例如 - IvyBridge或更晚代），如果你能让编译器将这些值保存在寄存器中，那么最快的方法应该是第一个（使用临时变量）（你和＃ 39; ll必须检查生成的程序集以确保）。

这样你不仅可以避免内存访问（虽然写后读取应该在内部转发，但你仍然在内存单元中累积延迟），你也可以避免执行延迟。 CPU只需在无序寄存器重命名器中切换寄存器本身的指针。

即使没有移动消除，仅寄存器移动应该更快。内存单元有许多限制，它必须强制执行（冲突检查，缓存查找等），管道更长，带宽更少，而且是常规执行。

通过mov，xor交换变量的成本

3 个答案: