C++-带有和不带有if语句的奇怪时间测量

C++ - strange time measurements with and without if statement

本文关键字：测量 时间 if C++- 语句      更新时间：2023-10-16

我偶然发现了两个等效增量语法之间奇怪的持续时间差异。

if(seed != state) ++i;

该符号测量每1048576次迭代2.25毫秒

i += (seed != state);

并且这是每1048576次迭代2.80ms。

第二个符号不应该比第一个快一点吗？值得一提的是，种子==状态很少发生（在2^32-1次中的1次）。

谢谢你的回答。

编辑：我用gcc C编译器测试了同样的东西，第一个比第二个稍快，但第二个与C++编译器的速度相同。

if版本会产生一条条件分支指令。另一个只是将bool提升为int并添加它。

编辑：

我倾向于使用第一个

，因为从技术上讲，标准不需要转换(int)true来产生1；只需要得到"非零"。尽管在实践中，我从未见过bool到int的转换不使用1来代替true

您永远不知道编译器如何优化代码。分支预测实际上会使第一个分支更快。第二个取决于实际进行的比较，如果结果为真（这取决于您的CPU，但很可能），则将结果添加到i中作为1。

使用if语句，编译器可以将增量转换为有条件执行的语句（至少使用支持有条件执行语句的处理器）。

第二个示例将始终执行1或0的加法。

这是微观优化，实际上取决于处理器及其支持系统（缓存、分支预测等）。例如，第二个例子可能更快，因为没有决策跳跃。第一个例子在具有分支预测的处理器上可能更快。在可以将代码片段放入指令缓存（并且不需要获取其他指令）的处理器上，两者之间的差异可以忽略不计。

我很惊讶代码的执行是以毫秒为单位的。对于这些例子，大多数现代处理器应该在纳秒内执行。

由于分支预测，第一个不能有条件地执行加法。第二个是在每个周期添加，因为没有跳过添加的选项。比较结果将始终添加到i.中

我假设您会发现，第一个循环不是执行add-every循环，而是仅在分支预测失败时偶尔执行。

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