C 64位整数比零更快的方法

然而，寻找更快的方法来检查x==0。。。有一些方法可以优化和以确保编译器进行一些优化？

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插图仅将与零的比较抽象化，因为Stackoverflow要求一段代码是有效的问题

#include <stdint.h>

_Bool is_zero(int64_t checkMe)
{   /* ensure that compiler will do some optimization */
   return checkMe==0x00000000LL;
}

#包括
_布尔为零（int64检查我）
{/*确保编译器将进行一些优化*/
返回checkMe==0x00000000LL；
}

代码中没有太多需要优化的内容

您可以使用实现定义的pragma或属性来确保函数是内联的

返回值不应为固定长度-仅为处理器本机大小整数值

对于gcc

inline int __attribute__((always_inline)) is_zero(int64_t checkMe)
{   /* ensure that compiler will do some optimization */
   return checkMe == 0;
}

为什么

int

而不是int64\t

让我们考虑8位微控制器：

inline int __attribute__((always_inline)) is_zero(int64_t checkMe)
{   /* ensure that compiler will do some optimization */
   return checkMe == 0;
}

inline int64_t __attribute__((always_inline)) is_zero1(int64_t checkMe)
{   /* ensure that compiler will do some optimization */
   return checkMe == 0;
}

/* or even better */
inline uint8_t __attribute__((always_inline)) is_zero2(int64_t checkMe)
{   /* ensure that compiler will do some optimization */
   return checkMe == 0;
}

结果是：

is_zero:
        ldi r30,lo8(1)
        ldi r31,hi8(1)
        or r18,r19
        or r18,r20
        or r18,r21
        or r18,r22
        or r18,r23
        or r18,r24
        or r18,r25
        breq .L2
        ldi r30,lo8(0)
        ldi r31,hi8(0)
.L2:
        mov r24,r30
        mov r25,r31
        ret
is_zero1:
        ldi r30,lo8(1)
        or r18,r19
        or r18,r20
        or r18,r21
        or r18,r22
        or r18,r23
        or r18,r24
        or r18,r25
        breq .L4
        ldi r30,lo8(0)
.L4:
        mov r18,r30
        ldi r19,lo8(0)
        ldi r20,lo8(0)
        ldi r21,lo8(0)
        ldi r22,lo8(0)
        ldi r23,lo8(0)
        ldi r24,lo8(0)
        ldi r25,lo8(0)
        ret
is_zero2:
        ldi r30,lo8(1)
        or r18,r19
        or r18,r20
        or r18,r21
        or r18,r22
        or r18,r23
        or r18,r24
        or r18,r25
        breq .L6
        ldi r30,lo8(0)
.L6:
        mov r24,r30
        ret

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您希望如何进一步优化它？您希望在最终装配中有哪些说明

在的第一页上，有一个将零值分配给寄存器的几种方法的示例。其中一些更长或更有效，但它们都做同样的事情。例子：

异或eax，eax
lea rbx[0]
环路$
mov-rdx，0
和esi，0
电子数据交换
推0
流行限制性商业惯例

与价值进行比较并不像分配价值那个样富有。为了进行比较，您基本上有

test

或

cmp

或检查

ZF

标志

我认为最有效的方法是在

sete

指令之后使用

test

指令来获取

ZF

的值，如tkausl评论中的链接所示

一般来说，如果希望编译器进行优化，则需要将适当的标志传递给它

有关GCC优化，请参阅

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或者对于MSVC优化

来说，当检查零时，看起来不会有太多错误：Hi@tkausl，好的基准（！）。好吧，即使没有优化，这也是一个很好的答案（！！），为了“证明”这是一个优化，只需添加

int64\u t is\u nonzero（int64\u t checkMe）{return checkMe==3；}

显示cont-example。首先，如果你需要关心这样一个微优化，你的算法是糟糕的。其次，请自己检查：@谢谢@P_uuj_uuu，获得了很好的答案以及更多信息。在这个链接中，指令表显示

TEST r，r

和

CMP r，r/i

具有相同的延迟，所以它们是等价的-这要感谢编译器将英特尔或AMD处理器的

cmp

替换为

test

时并没有真正的性能提升。。。这是一个有效的回答。这个问题是关于“任何处理器”的一般性问题（谢谢你的函数建议将被内联），只需要一个演示。。。也许我没有提供更好的上下文化，这里是：C代码与生成的机器代码几乎没有关系，除了行为。您是否在启用优化的情况下检查机器代码？生成的代码有什么问题？您认为优化的潜力在哪里？为什么您认为编译器不会识别模式并生成最好的代码？哪个目标体系结构？哪个工具链？为什么要使用函数呢？您是否启用LTO？您好@P_uuuj_uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu？将是答案的核心：指令

测试rdi，rdi

更快（？我想）tham

cmp rdi，3

，因此它是一个自动优化。他们，你关于如何用pragmas确保它的讨论，等等。关于我在返回数据类型中使用

int64\t

，对不起（！），我编辑了这个问题。是，可以是

int

或

\u Bool

。。。不管怎样，这只是一个“背景说明”。这就是VXY问题。使用的说明取决于优化选项。这个例子太琐碎了，不值得深入考虑。看看我们可以在哪里证明优化的存在。。。也许说“优化”的主要信息是关于

test

和

cmp

性能的，正如您强调的那样。。。编译器似乎采用

testeax，eax

作为

cmp-eax，0

的优化版本。。。它可能是一些性能稍好的指令，所以另一个问题是：有性能增益吗？is3编译为

48 83 ff 03 cmp rdi，3 0f 94 c0 sete al

，而ISU zero编译为

48 85 ff test rdi，rdi 0f 94 c0 sete al

，短一个字节。这将产生更小的二进制文件，并可能使它们运行得更快，尽管这并不能保证。从我做的实证测试来看，它们的性能几乎相同，并且没有规则规定哪一个跑得更快，尽管平均跑得时间更短。你应该相信你的编译器能生成好的程序集，而不是试图找到一种强迫它这样做的方法。谢谢@Mickey695。似乎我们可以说没有“优化方法”（使用

test

时没有性能增益或边际），我们只需要采取“最小的谨慎”来避免产生糟糕的代码。下面是产生这个问题的确切背景：甚至不清楚OP使用的是x86/64。询问这样简单的C代码与生成的机器代码完全无关。优化首先应该留给编译器。直到现在，OP还没有回答很多相关的问题，其中关于为什么是最不重要的问题。