Question

似乎一般来说，在C（以及许多其他语言）中，人们也可以这样做，例如：

if (x > 0){
    y = value1;
}
else{
    y = value2;
}

或

y = (x>0)*value1 + (x <= 0)*value2;

第一种情况在风格上似乎更好，因为它更容易阅读（对大多数人来说？）。但是，第二种情况再次紧凑。更重要的是，性能有何不同？似乎第二种情况可能更慢，因为两个布尔表达式都被计算，并且有一个乘以零..但是，我隐约回想起如果语句有一些小的额外开销？我意识到我实际上可以衡量速度，但希望有人有一个更一般的答案。

Answer 1

y = (x>0)*value1 + (x <= 0)*value2;

这是可怕的代码，不应该写（你需要100％确定比较运算符返回1为“true”;是否是这样的情况需要很多东西）。

这就是C语言中三元运算符的用途：

 y = (x > 0) ? value1 : value2;

更重要的是，性能有何不同？

我很想就“重要性”发表争论，但是：

没有。如果编译器值得，则三元运算符应扩展为与if构造相同的字节码。你的y=(cond)*a+(!cond)*b构造更可能变慢，因为乘法的奇怪滥用;但是，无论如何，现代的优化编译器可能会杀死它。

Answer 2

使用if所涉及的性能损失是由于它涉及分支。然而，像（x> 0）这样的表达式最可能也涉及分支。另外，正如您所提到的，在您的单个表达式中，您正在评估两个不同的条件，而在if中，您只评估一个条件。正如其他人所提到的，编译器可能会将单个表达式和if优化为相同的代码。最终，if要好得多，因为它清楚它正在做什么。正如@Ed所提到的，如果要优化性能，请进行性能分析。然后，您可以专注于代码中花费最多时间的部分。

Answer 3

正确性的第一个代码，然后为了清楚起见（当然，这两个经常连接！）。最后，只有你有真正需要的实证证据，你才能看到优化。过早的优化确实是邪恶的。优化几乎总是花费您的时间，清晰度和可维护性。你最好确定你买了一些有价值的东西。

y = (x>0)*value1 + (x <= 0)*value2;

不要在任何代码中使用它。这是关于如何编写terrible代码的一个很好的例子，因为它根本不直观。此外，您是否会获得任何性能提升取决于您的计算机体系结构（取决于您的体系结构的multiplication instruction所采用的周期数）。

然而，C和C ++中的条件语句（例如if else），在最低级别（在硬件中），是昂贵的。为了理解原因，您必须了解pipelines的工作原理。它可能导致管道冲洗并降低处理器的效率。

Linux kernel使用条件语句的优化技术，它是__builtin_expect。使用条件语句（if-else语句）时，我们经常知道哪个分支是真的，哪个分支不是（最可能的）。如果编译器事先知道这些信息，它可以生成最优化的代码。

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

if (likely(x > 0)) {
    y = value1;
} else {
    y = value2;
}

对于上面的示例，我将if条件标记为likely()为true，因此编译器将在分支后立即放置真实代码，并在分支指令内放置假代码。这样编译器就可以实现优化。但是不要盲目使用likely()和unlikely()宏。如果预测是正确的，则意味着跳转指令的周期为零，但如果预测错误，那么将需要几个周期，因为处理器需要刷新它的管道，这比没有预测更糟糕。

基于布尔值的C评估 - 哪个更快，哪个风格更好？

3 个答案: