c++ 如何处理 0*(大表达式）

How does c++ handle 0*(large expression)

本文关键字：表达式 处理 何处理 c++      更新时间：2023-10-16

关于速度，如果我需要计算一个大表达式，比如：

switch1*(large expression 1)+switch2*(large expression 2)

根据我的输入，switch1可以是0或1，switch2也可以。对于 c++ 来说，最快的做法是什么，做一个 if 语句或像上面一样写下来？

所以，本质上你问的是短路计算，你问的是除了布尔表达式之外，C++是否对算术表达式这样做。

证明否定有点困难，但据我所知，C++只对逻辑表达式进行短路计算，所以算术表达式没有等价物。 此外，我可以想到很多代码，如果以短路方式计算算术表达式，这些代码会严重中断，所以我认为这永远不会如此。

从理论上讲，如果编译器可以证明它没有副作用，则可以生成代码以避免计算表达式。但实际上，不太可能添加代码来检查值是否为零，因为它没有理由认为它会为零。

另一方面，逻辑运算(||和&&)保证在C++短路。所以你应该使用它们。

result = 0;
if(switch1) {
result += large_expresion_1();
}
if(switch2)
result += large_expression2();
}

但是，如果您要优化"大型表达式"，请务必检查计算它们是否实际上更快，然后以无分支的方式添加它们。 例如类似的东西

result = ((-(uint64_t)(switch1)) & large_expression_1) + ((-(uint64_t)(switch2)) & large_expression_2);

这里记录了一堆这样的位黑客： https://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html

基准测试并分开，阅读生成的汇编语言，以了解编译器实际上为您(或)做了什么。

switch1可以是0也可以是1，也可以是switch2

如果switch1和switch2真的只能有0或1的值，那么它们最好是布尔值而不是整数。

使用布尔开关，您的语句将变为：

result = (switch1 ? (large expression 1) : 0)
+ (switch2 ? (large expression 2) : 0)

在这种情况下，即使不使用表达式的结果，也会计算表达式。避免浪费计算的一个简单明了的方法是显而易见的：

result = 0;
if(switch1) {
result += large expression 1;
}
if(switch2) {
result += large expression 2;
}

您可以通过提取方法来整理它，您将开关传递到这些方法中：

result = guardedLargeExpression1(switch1, otherparams1) 
+ guardedLargeExpression2(switch2, otherparams2);

。跟。。。

int guardedLargeExpression1(bool switch, foo params) {
if(switch) {
return 0;
}
return large expression(...);
}

你也可以用指向函数的指针做一些聪明的事情：

int guardedFunctionCall(bool switch, int *functionptr(foo), foo arg) {
if(switch) {
return 0;
}
return (*functionptr)(arg);
}

。这接近您在 Java 中懒惰地使用Supplier评估代码时会做的事情。

或者，由于您使用的是 C++ 而不是 C，您可以做一些更 OO 的操作，并实际使用 C++ 等价物Supplier： java.util.function.Supplier C++等价物是什么？

if 取决于确切的条件。CPU，编译器，确切的表达式。

如果ifif成为程序集代码中的条件跳转，并且无法预测条件，则可能会减慢程序的速度。

如果条件无法预测，并且"大表达式"实际上很简单，那么做"乘法方式"可能会更快。

但是，如果表达式计算速度很慢，或者if可以完美地进行分支预测(或者它不能编译为条件跳转)，那么我认为if方式会更快。

总而言之，您应该尝试这两种解决方案，并检查哪种解决方案更快。

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