使用与按2除以找到数组中值的按位运算是否有优势？

Question

例如：

除以2

int med = lo + (hi - lo) / 2;

按位右移

int med = lo + hi >>> 1;

我想知道，使用按位运算而不是除以2有什么特别的优势吗？使用按位运算是否可以提供更有效或更可靠的计算？

我很想知道因为java.util.Arrays在执行二进制搜索时使用了按位移位。

Answer 1

不太可能

您的编译器中有一个优化器，它知道如何以目标处理器架构的速度倍增。所以编译器可能已经进行了这种优化。

通常可以将乘法或除法分解为一系列移位和加法，并且如果该系列操作将比乘法或除法更快，则编译器将使用它。

Answer 2

如果您恰好使用2的幂，则左右移位明显比大多数（所有？）CPU上的乘法和除法运算快。但是，它会降低某些读取器和某些算法的代码清晰度。

关于这篇文章的更多信息：

Is shifting bits faster than multiplying and dividing in Java? .NET?

Answer 3

没有编译器会如此愚蠢，以至于实际发出完全除法。但这并不意味着没有区别。一个2分的签名除法比右移更复杂，你必须做这样的事情：

mov edi, eax
shr eax, 31
add eax, edi
sar eax, 1

除非您能证明您除以2的数字是非负数。这需要证明hi >= lo。在二分搜索中，这可能是可行的（如果在计算中间之前有if (hi < lo) return false;或类似的东西）。

即使这样，分割方式仍然有3个操作，而换档版本则有2个。也许一个足够聪明的JIT编译器也可以看到它，但我们现在要求它越来越多。

Java开头几天的旧解释器当然不会做任何这样的事情，第一批JIT编译器也不会这样做。

因此编写hi + lo >>> 1有一个小优势，并且确实没有缺点。那么为什么不会他们使用它？