取模操作是否更快，功率为 2，即使在编译时该值未知

Is the modulo operation faster with a power of two even if the value is not known at compile time?

本文关键字：编译 未知 是否 操作 功率      更新时间：2023-10-16

在下面的代码中：

i = x % b;

当 b 是 2 的幂时，取模运算是否更快，即使在编译时不知道b（即即使编译器不会将其优化为按位，并且因为它不知道b将是 2 的幂）？如果不是，如果我知道b将始终是 2 的幂，我怎么能强制进行这样的优化？

编辑：我想我在问题的第一部分真正要问的是divl指令（或类似指令）本身是否会在 2 的幂下运行得更快。

它是否更快显然必然取决于系统。

如果您知道x是非负数，并且b是 2 的幂，则可以使用 x & (b - 1) 。

x86 处理器中当前实现中的div和idiv确实具有取决于其操作数的执行时间，但间接执行。这实际上取决于结果的大小。除法使结果为 0 或 1 比除法并获得大结果更快（但肯定不快）。确切的细节取决于微架构，性能差异可以更大或更小。

但是在我所知道的任何实现中，它都不关心 2 的幂，并且在我所知道的所有实现中，即使在最好的情况下，它甚至比使用按位 AND 慢得多，至少是 9 倍（Core2 45nm），但通常更像 20，甚至比 64 位操作数更糟糕。

如果编译器知道b是 2 的幂，它可能会对此做一些事情，但这通常是为明显的情况保留的，例如编译时常量（不一定是文字）或创建为 1 << n 的值。在更多情况下，编译器可以弄清楚它，或者更少。无论如何，这里的重点是，如果你知道是不够的，编译器必须知道，而且规则显然是编译器特定的。

代码是否会在运行时执行优化（这就是你要问的）取决于编译器，但我怀疑很多人会这样做。 如果你知道b是 2^n，只需写：

i = x & ((1 << n) - 1);

您将始终获得优化。

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