Question

哪一个更快 -

val = val*10;

或

val = (val<<3) + (val<<2);

与移位指令相比，imul需要多少个时钟周期？

Answer 1

这是21世纪。现代硬件和编译器知道如何生成高度优化的代码。使用shift来编写乘法将无助于提高性能，但它可以帮助您生成带有错误的代码。

您已经使用代码乘以12而不是10来证明这一点。

Answer 2

我会说，只需编写val = val * 10;或val *= 10;，让编译器担心这些问题。

Answer 3

在这种情况下，它们可能需要相同的循环次数，尽管您的手动“优化”需要多一个寄存器（这可能会减慢周围的代码）：

val = val * 10;
lea    (%eax,%eax,4),%eax
add    %eax,%eax

VS

val = (val<<3) + (val<<1);
lea    (%eax,%eax,1),%edx
lea    (%edx,%eax,8),%eax

编译器知道如何做strength reduction，可能比你好得多。此外，当您将代码移植到其他平台（例如，ARM）时，编译器也知道如何在该平台上减少强度（x86的LEA提供的优化机会不同于ARM的ADD和{{1} }}）。

Answer 4

用高级语言手工制作这样愚蠢的“优化”，除了向人们展示你与现代技术和编程实践脱节之外什么都不会做。

如果你直接在汇编中写作，那么担心这一点是有意义的，但你不是。

说到这里，有一些很少的情况，编译器将无法优化这样的东西。考虑一组可能的乘法因子，每个因子恰好由2个非零位组成，代码如下：

x *= a[i];

如果分析显示这是您程序中的主要瓶颈，您可以考虑将其替换为：

x = (x<<s1[i]) + (x<<s2[i]);

只要您计划测量结果。但是我怀疑很难找到这种情况有用的情况，或者甚至可能发生的情况。与移位和总指令吞吐量相比，在具有弱乘法单元的CPU上，这是合理的。