Question

我有一些性能关键代码会在极不可能的情况下崩溃和刻录（例如，当中间double等于0.0时，该双倍的可能性不会比任何其他价值）。

当然，一种选择是吹口哨并忽略角落的情况，并祈祷它永远不会出现。但是如果可能的话，我想抓住它;另一方面，我并不太热衷于将条件添加到性能关键代码中。添加表格检查是否有任何技巧

if(val == 0.0)
{
    // extremely unlikely code path
}

以最小化性能损失的方式？在一些编译器上，它可以通过CPU分支预测提示，但我听说这些对现代处理器不再有任何影响吗？

Answer 1

使用可能，不太可能

在Linux内核中，它们被定义为

#define likely(x)       __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect(!!(x), 0)

__builtin_expect宏是使用分支预测的GCC特定宏;它们告诉处理器条件是否可能是真的，这样处理器就可以在正确的方面预取指令＆＃34;分支机构。

您应该将定义包装在ifdef中以确保在其他编译器上进行编译：

#ifdef __GNUC__
#define likely(x)       __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect(!!(x), 0)
#else
#define likely(x)       (x)
#define unlikely(x)     (x)
#endif

Answer 2

您可能希望查看this question的答案。如果你有任何在Windows上运行的概念，你可能想要 look at this也是如此。

看看分支预测的解释几乎肯定值得您花些时间在this question的答案中。（请注意，在该问题中观察到的行为不仅在编译器之间，而且在各种语言中都很常见，如Java和C ++中的示例所示。）

据我了解，

的问题

if (val == 0.0)
{
  // extremely unlikely code path
}

是分支预测器最初会假设条件为真，也就是说，它将开始执行你极不可能的事情第一次遇到这种情况时的代码路径。分支的成本并不是val == 0.0的评估。但是当val == 0.0证明是假的时候退出不太可能的分支的成本。然而，在它遇到分支语句几次之后，分支预测器将猜测条件为假，并执行就像你告诉编译器＆＃34; false＆＃34;分支是可能的人。

在这样的环境中运行，您不需要一般地优化分支，因为它会为您优化。您可以对分支进行的唯一优化是优化第一次 当它被调用时（可能还有几次，具体取决于什么分支预测算法寻找）。如果您的应用程序对性能至关重要，那么您无法承担该成本对于运行函数的前一两次，你应该用C ++编程吗？

为了鼓励分支预测器第一次采取正确的路径，但是，你可以写

if (val != 0.0)
{
  // stuff you want to do almost every time
}
else
{
  // extremely unlikely code path
}

这有两个好处：首先，它是便携式的，第二，它得到了极不可能的代码让你可以更容易地看到代码通常应该做的事情。缺点是它增加了另一级别的缩进 // stuff you want to do almost every time。

我承认自己已经使用过这种技术。

Answer 3

你需要知道在那里有条件是否实际上在很大程度上损害了性能。 This is the method I use.

我倾向于假设如果在时间关键代码中存在性能问题，那么应该追究实际问题。在诊断证明之前，不要假设有条件的伤害。

有效，极不可能的条件？

3 个答案: