代码优化以避免分支

Question

我刚看到这篇文章：Compute the minimum or maximum of two integers without branching

首先是＆＃34; [o] n一些稀有机器，其中分支价格昂贵......＆＃34; 。

我曾经认为分支总是很昂贵，因为它经常迫使处理器清除并重新启动其执行管道（例如，见Why is it faster to process a sorted array than an unsorted array?）。

这给我留下了几个问题：

• 文章的作者是否错了？或者这篇文章可能是在分支出现问题之前编写的（我无法在其上找到日期）。
• 现代处理器是否有办法完成(x < y) ? x : y中的最小分支而不会降低性能？
• 或者所有现代编译器是否只是自动执行此hack？具体来说，Java做什么？特别是因为它的Math.min(...)函数就是那个三元语句......

Answer 1

  

文章的作者是否错了？或者这篇文章可能是在分支出现问题之前编写的（我无法在其上找到日期）。

最老的评论是5岁，所以没有热门新闻。然而，不可预测的分支总是很昂贵，5年前也是如此。与此同时，它变得更糟，因为现代CPU可以在每个周期执行更多操作，因此错误预测的分支会花费更多的工作。

但从某种意义上说，作家是对的。我们的PC和服务器中没有大多数CPU，但在情况不同的嵌入式设备中找不到。

  

现代处理器是否有办法完成像（x

是和否。 AFAIK Math.max始终被翻译为条件移动，这意味着没有分支。您拥有max可能会也可能不会使用它，具体取决于JVM收集的统计信息。

没有银弹。通过可预测的结果，分支更快。确切地说，CPU识别出什么样的模式很难。 JVM只是查看分支获取的频率，并使用大约18％的魔术阈值。有关详细信息，请参阅我自己的question and answer。

  

或者所有现代编译器是否只是自动实现此hack？具体来说，Java做什么？特别是因为它的Math.min（...）函数只是那个三元语句......

它实际上是编译器内在的。每当JITc看到这个方法被调用时，它就会特别处理它。复制方法时，它没有特殊处理。

在这种情况下，内在函数不是很有用，因为无论如何它都会被大量优化。对于像Long#numberOfLeadingZeros这样的方法，内在函数是必不可少的，因为code相当长而且很慢，现代CPU可以在一个周期内完成。