假设我有一个如下所示的循环:
for(int i = 0; i < 10000; i++) {
/* Do something computationally expensive */
if (i < 200 && !(i%20)) {
/* Do something else */
}
}
其中一些琐碎的任务卡在仅运行少数几次的if语句后面。 我总是听说“if-statements in loops很慢!”因此,为了(略微)提高性能的希望,我将循环拆分为:
for(int i = 0; i < 200; i++) {
/* Do something computationally expensive */
if (!(i%20)) {
/* Do something else */
}
}
for(int i = 200; i < 10000; i++) {
/* Do something computationally expensive */
}
gcc(带有适当的标志,如-O3)会自动将一个循环分成两个,还是仅展开以减少迭代次数?
答案 0 :(得分:11)
为什么不拆解程序并自己查看?但是我们走了。这是测试程序:
int main() {
int sum = 0;
int i;
for(i = 0; i < 10000; i++) {
if (i < 200 && !(i%20)) {
sum += 0xC0DE;
}
sum += 0xCAFE;
}
printf("%d\n", sum);
return 0;
}
这是使用gcc 4.3.3和-o3编译的反汇编代码的有趣部分:
0x08048404 <main+20>: xor ebx,ebx
0x08048406 <main+22>: push ecx
0x08048407 <main+23>: xor ecx,ecx
0x08048409 <main+25>: sub esp,0xc
0x0804840c <main+28>: lea esi,[esi+eiz*1+0x0]
0x08048410 <main+32>: cmp ecx,0xc7
0x08048416 <main+38>: jg 0x8048436 <main+70>
0x08048418 <main+40>: mov eax,ecx
0x0804841a <main+42>: imul esi
0x0804841c <main+44>: mov eax,ecx
0x0804841e <main+46>: sar eax,0x1f
0x08048421 <main+49>: sar edx,0x3
0x08048424 <main+52>: sub edx,eax
0x08048426 <main+54>: lea edx,[edx+edx*4]
0x08048429 <main+57>: shl edx,0x2
0x0804842c <main+60>: cmp ecx,edx
0x0804842e <main+62>: jne 0x8048436 <main+70>
0x08048430 <main+64>: add ebx,0xc0de
0x08048436 <main+70>: add ecx,0x1
0x08048439 <main+73>: add ebx,0xcafe
0x0804843f <main+79>: cmp ecx,0x2710
0x08048445 <main+85>: jne 0x8048410 <main+32>
0x08048447 <main+87>: mov DWORD PTR [esp+0x8],ebx
0x0804844b <main+91>: mov DWORD PTR [esp+0x4],0x8048530
0x08048453 <main+99>: mov DWORD PTR [esp],0x1
0x0804845a <main+106>: call 0x8048308 <__printf_chk@plt>
正如我们所看到的,对于这个特定的例子,不,它没有。我们只有一个循环从main + 32开始,到main + 85结束。如果您在阅读汇编代码ecx = i时遇到问题; ebx =总和。
但是你的里程可能会有所不同 - 谁知道这种特殊情况下使用了什么启发式方法,所以你必须编译你想到的代码,看看有多长/更复杂的计算会影响优化器。
虽然在任何现代CPU上,分支预测器在这么简单的代码上都会做得很好,所以在任何一种情况下你都不会看到很多性能损失。如果计算密集的代码需要数十亿次循环,可能会出现少数错误预测的性能损失是什么?