Question

变量x是带有可能值的int：-1, 0, 1, 2, 3。哪个表达式会更快（在CPU滴答中）：

1. (x < 0)
2. (x == -1)

语言：C / C ++，但我想所有其他语言都是一样的。

P.S。我个人认为答案是(x < 0)。

对于大师来说更广泛：如果x从-1到2^30怎么办？

Answer 1

这完全取决于您正在编译的ISA以及编译器优化器的质量。不要过早优化：首先查找您的瓶颈。

那就是说，在x86中，你会发现在大多数情况下两者都同样快。在这两种情况下，您都会进行比较（cmp）和条件跳转（jCC）指令。但是，对于(x < 0)，可能存在某些情况，编译器可能会忽略cmp指令，通过整个周期加速代码。

具体来说，如果值x存储在寄存器中，并且最近是算术运算的结果（例如add或sub，但还有更多可能性）在EFLAGS寄存器中设置符号标志SF，则不需要cmp指令，编译器只能发出js指令。当输入为-1时，没有简单的jCC指令跳转。

Answer 2

为什么呢？无论您采用哪种方式，编译器都会在您当前正在编译的任何平台上对其进行优化。

如果你需要检查它是否为-1，请使用（x == -1），如果你想知道它是否小于零，请改用它。写下你会大声朗读的内容。

像这样的小事情不会让事情变得更快，你应该担心可读性和干净的设计而不是哪种微小的操作更快。

即使它没有做任何逻辑更改，很可能在您的平台上，都将在一个CPU周期中执行。

Answer 3

试一试，看看！做一百万甚至更好，每个十亿，并计时。我敢打赌，你的结果没有统计意义，但谁知道 - 也许在你的平台和编译器上，你可能会找到一个结果。

这是一个很好的实验，可以说服自己过早优化可能不值得你花时间 - 而且很可能是“the root of all evil--at least in programming”。

Answer 4

这两个操作都可以在一个CPU步骤中完成，因此它们的性能应该相同。

Answer 5

它可能取决于比较之前或之后的操作。例如，如果在进行比较之前将值赋给x，则检查符号标志可能比比较特定值更快。或者CPU的分支预测性能可能会受到您选择的比较的影响。

但是，正如其他人所说，这取决于CPU架构，内存架构，编译器以及许多其他事情，所以没有一般性的答案。

Answer 6

x＆lt; 0会更快。如果没有别的，它会阻止将常量-1作为操作数获取。大多数架构都有特殊的指令用于比较零，所以这也有帮助。

Answer 7

无论如何，重要的考虑因素是实际指导您的程序流程，并恰好产生相同的结果？

如果x实际上是索引或枚举中的值，那么-1将始终是您想要的，还是任何负值都有效？现在，-1是唯一的负面因素，但可能会发生变化。

Answer 8

你甚至不能脱离这个问题回答这个问题。如果你尝试一个微不足道的微基准测试，那么优化器完全有可能将你的代码放到以太网中：

// Get time
int x = -1;
for (int i = 0; i < ONE_JILLION; i++) {
    int dummy = (x < 0); // Poof!  Dummy is ignored.
}
// Compute time difference - in the presence of good optimization
// expect this time difference to be close to useless.

Answer 9

同样，这两项操作通常都是在1个时钟内完成的。

Answer 10

这取决于体系结构，但x == -1更容易出错。 x＆lt; 0是要走的路。

Answer 11

正如其他人所说，可能没有任何区别。比较是CPU中的基本操作，芯片设计者希望尽可能快地制作它们。

但是你还可以考虑其他事情。分析每个值的频率并按顺序进行比较。这可以为您节省很多周期。当然，您仍然需要将代码编译为asm以验证这一点。

Answer 12

我相信你确信这是一个真正的时间接受者。

我想要问机器会给出比我们任何人都能给出的更可靠的答案。

我发现，即使在你正在谈论的代码中，我的假设是我知道时间在哪里并不完全正确。例如，如果这是在内部循环中，如果存在任何类型的函数调用，即使是编译器插入的不可见函数调用，该调用的成本也将占据主导地位。

Answer 13

尼古拉，你写道：

它实际上是瓶颈运营商   高负荷计划。表现在   这1-2个字符串更有价值   比可读性......

所有瓶颈通常都是这样   小巧，即使是完美的设计   完美的算法（虽然没有   这样）。我做高负荷DNA处理   并了解我的领域和我的算法   很好

如果是这样，为什么不做下一步：

获取计时器，将其设置为0;
使用（x <0）;
启动你的程序和计时器;
在程序结束时查看计时器并记住result1。
与1相同;
使用（x == -1）;
与3相同;
在程序结束时查看计时器并记住result2。
比较result1和result2。

你会得到答案。

什么是更快（x <0）或（x == -1）？

13 个答案: