转换成本

Cost of conversion

本文关键字:转换      更新时间:2023-10-16

让我先解释一下我将概述的问题的动机。我有一个无符号单词的向量v,其中信息存储在位中,以及一些可能不同的无符号类型的单词w。我想把vlen位放到w,从wi个LSB开始。例如,考虑下面的情况,我只是为了解释而将单词表示为位。

T1 w = 10110100;
vector<T2> v = [11, 00, 10, 01];
T1 len = 5;
T1 start = 2;
T1 dst_digits = 8;
T1 src_digits = 2;
10110100 -> 10111100 -> 10001100 -> 11001100 

很明显,我们需要遍历v,并添加位以一次w一个单词。一种方法如下

template<class T>
T _blend(T a, T b, T start, T len) {
// Replaces len bits of a by the ones of b starting at start
}
auto it = std::begin(v);
while (len > 0) {
w = _blend(w, 
(T1) ((T1) *first) << start), 
start,
std::min(len, src_digits)
);
start += std::min(len, src_digits);
++first;
len -= std::min(len, src_digits);
}

我对C++相当陌生,上面的代码是简化的代码,但主要思想仍然存在。我目前也有这个工作。但是,我觉得(T1) ((T1) *first) << start)丑陋。但是,如果我不包括第一个演员表,则移位操作将提升为intlong,然后与其他类型的_blend不匹配。如果我不包括第二个演员表,我可能会*first过度移动(在dst_digits > src_digitsstart > src_digits的情况下)。

现在,我的问题是这两种(T1)转换的成本有多高?我的猜测并不像其他事情那样昂贵,比如std::min调用或循环中的其他语句。我只是问,因为来自 Python,看到类似(T1) ((T1) *first) << start)的东西看起来很不自然,我想知道这是否只是C++几乎没有开销的结果,以及是否有更好的方法来做到这一点。

在小端序系统上,无符号整数到无符号整数转换转换为零条或一条指令。

如果raxuint64,那么投射到uint32基本上是无操作的。编译器将只假设该值在eax中(rax的最低有效一半)。

如果eaxuint32,那么投射到uint64只是一个非常快速的指令。编译器将零扩展(用零填充最重要的部分)eax中的值,并将结果与movzx指令一起放在rbx中。

在此操作期间,无符号整数转换是你最不关心的问题。您可能需要考虑使用std::vector<bool>std::bitset,因为它们会为您做一些微调。