Question

我最近不得不将整数的符号转换为-1或1

我想知道，通过if else语句或进行计算是否更快？

#if else#
s == -1 ? -1 : 1

#calculation#
ceil((s + 1) / 2) * 2 - 1

我知道这是一个非常简单的例子，但有时你需要绘制更大的间隔，直观地说，似乎数学会更快，以免较小的数学。

此外，相对速度如何受所用语言的影响（例如Python与C）。

Answer 1

?运算符会稍微快一点，因为它涉及的指令数量较少，而我们的日子处理器通常足够聪明，不会破坏管道，虽然它应该是这样的：

int r = (s < 0) ? -1 : 1;

括号内容清晰明了。

如果s只能是-1,0或1，我建议：

int v[] = { -1, 1, 1 };
int r = v[s+1];

这永远不会破坏CPU管道。

Answer 2

现代编译器并非愚蠢。例如，他们不会为有条件的动作做出愚蠢的不必要的跳跃。（但这并不是说他们很聪明。）鉴于return x == -1 ? -1 : 1;，Clang和GCC分别产生

sgn:                                    # @sgn
    cmp     edi, -1
    mov     eax, 1
    cmove   eax, edi
    ret

和

sgn:
    xor     eax, eax
    cmp     edi, -1
    setne   al
    lea     eax, [rax-1+rax]
    ret

这些非常好，但我希望转变+ or更快。 return (2 * -(x < 0)) + 1;编译为

sgn:                                    # @sgn
    sar     edi, 30
    or      edi, 1
    mov     eax, edi
    ret

和

sgn:
    mov     eax, edi
    sar     eax, 31
    or      eax, 1
    ret

分别。这些都非常快。

在CPython上也是如此，因为那是一名翻译。

Answer 3

如果性能确实非常重要，我认为很难打败通过

减1。
提取符号位。

在C语言中，你可以使用几个内联汇编语句来解决这个问题，具体取决于你的平台。

这可能会超过等效的三元条件（实际为s <= 0 ? -1 : 1），因为不正确的分支分支预测将导致CPU转储管道。

通过这样的微优化，您需要使用分析来回答它，建立一个适当的测试框架并将性能测量到适当的统计显着性水平。

Answer 4

在Python中，布尔运算符比数学运算快5倍：

%timeit (math.ceil((s + 1) / 2) * 2 - 1)
# 1000000 loops, best of 3: 381 ns per loop

%timeit (-1 if s < 0 else 1)
#10000000 loops, best of 3: 70.1 ns per loop

在Python中，您还可以使用直接字典查找，这几乎与布尔值一样好：

d = {-1:-1, 0:-1, 1:1}
%timeit d[s]
#10000000 loops, best of 3: 73.8 ns per loop

if else vs math映射小序列

4 个答案: