Question

我发现在某些答案中他们建议使用

lower = (some_var << 32) >> 32;

但我测试后发现以下内容更快：

lower = some_var & 0xffffffff;

哪个更好？在编译器优化后，前者在某些情况下更安全还是更快？

Answer 1

使用&屏蔽更好：

&对于有符号和无符号some_var是可靠的，而向右移位为负数会产生实现定义结果：

E1的值＆gt;＆gt; E2是E1右移E2位位置。 [...]如果E1具有有符号类型和负值，则结果值是实现定义的。

在我所知道的每个CPU上（Z80,6502C，x86,68000，UltraSparc），按位AND是单CPU指令，需要一个时钟周期......它不太可能更慢或占用更多字节机器代码比你提到的位移方法，尽管编译器可能会优化它到按位AND。

屏蔽的一个缺点是，相对容易意外地有7或9 F s，而32中的拼写错误很明显：有其他方法可以生成屏蔽值，例如： (1LL<<32)-1，或者是hackish，但有些优雅uint32_t(-1)。

当然，如果lower是uint32_t和some_var uint64_t，您可以让转换隐含，因此优化工具甚至不需要实现bitwise-AND可以在赋值之前删除，但是这可能会给你一个编译器警告，你可以用它来沉默...

uint32_t lower = static_cast<uint32_t>(some_var);

当分配给另一个uint64_t时，或者当掩码不是所有32个最低有效位时，屏蔽主要是有用的。

Answer 2

使用AND进行屏蔽更好，它不依赖于值的签名。

但是，采用低32位的最有效方法是将其分配给32位变量。

uint64_t u = 0x1122334455667788;
uint32_t n;

n = static_cast<uint32_t>(u);  // 0x55667788

与逐位AND的不同之处在于CPU只是在不执行任何逻辑操作的情况下占用较低的部分。

如果你有一个32位CPU，它只会忽略存储在第二个寄存器或存储器位置的上限值。

如果你有一个64位CPU，它有一条指令将32位值扩展（无符号）为64位值。

Answer 3

一个好的优化器会在两种情况下生成相同的代码。对我来说，这是最直接的方法：lower = some_var & 0xffffffff;另一种形式可能会产生不必要的移位。

当我想绝对确定编译器不会搞砸时，我有时会使用union来重叠变量。

例如：

typedef union {
    int64 QWORD;
    int32 DWORD[2];
} overlapper64;

overlapper someVariable;

然后将其作为：

访问

someVariable.QWORD;

int32 myVar32 = someVariable.DWORD[0];

根据平台/编译器的不同，重叠的顺序可能会有所不同。请务必在您的特定平台上进行测试。在C中，我使用一堆特定于平台的#ifdefs来自动控制订单。

Answer 4

添加其他人所说的，基于你使用第二个选项的编译器可能会更快，因为如果没有优化，第一个选项实现为2个cpu指令，而第二个选项是一个cpu指令。这可能是您使用第二个选项观察性能提升的原因。

Answer 5

我认为两者都同样好。但是，如标准所示，使用按位运算符会更好（不确定是否存在性能差异）方法：

6.5.7按位移位运算符

4＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt; E2是E1   左移E2位位置;腾空   位用零填充。如果E1有   无符号类型，值的   结果是E1×2E2，减少模1   超过最大值   在结果类型中可表示。如果   E1具有签名类型和非负   值，E1×2E2是可表示的   在结果类型中，那就是   结果价值;否则，   行为未定义。

哪种方式更好地获得64位整数的低32位

5 个答案: