C 我们可以比较二进制运算符的基准/性能吗？

我的问题是关于二进制运算符的性能（执行时间/基准），我们能否举例说明执行

a+b

比

a%b

快。 我的问题不仅限于那些运营商（+和%），还包括：

• 加法运算符（+和-）
• 乘法运算符（*，/，%…）

---

• 比较运算符（，这些运算符的性能取决于平台。如果使用“slow”运算符表示的操作可以使用“fast”运算符实现，则您通常可以期望编译器提取该运算符并发出快速代码。不要使用“faster”操作数只是因为有人告诉您它们在没有基准测试的情况下速度更快
  但是，一般来说，操作员可以大致按照以下等级进行速度分类：

• 零周期：在数组表达式

  a[b]

  中，在解引用之前的直接加法通常是免费的。一元

  +

  也是免费的
• 一个周期：对于整数操作数：二进制

  +

  ，

  -

  ，

  &

  ，
  ，

  ^

  ，

  ^

  ，一元

  -

  ，

  ~

  ，如果结果未以数字形式使用，则在整数类型或指针之间强制转换：

  ！

  ，
  ，

  ，
  =
  ，
  ，
  ，
  ，
  ，
  ，
  ，
  ，
  颂歌>

• 三到四个周期：二进制

  *

  整数操作数，浮点操作数：二进制

  +

  ，

  -

• 20个周期（？）：整数二进制

  /

  ，

  %

• 50个周期（？）：浮点

  /

  ，

  fmod

---

您的里程数可能会有所不同，如果有疑问，请不要依赖此表进行基准测试。
FuzzXL回答中的几个补充：
• 在现代Intels和AMD上，+和*的吞吐量大致相同（非常快），但*通常具有更高的延迟。吞吐量是指您发出命令的频率，延迟是指在结果准备就绪之前您必须等待的时间（CPU执行其他无序的操作时）
• 一些RISC CPU有相当昂贵的移位（即Xbox360和PS3上使用的移位）
• 一段时间前，他们“修复”了除法，除法不再像以前那么慢了。我认为FP除法现在大约有16个时钟（整数可能会慢一些）
• 虽然比较本身都很快，但如果预测失误，条件跳转可能会非常慢（因为CPU必须先转储它预期执行的所有内容）。CPU是否能够预测比较结果取决于它们的随机性（当同一检查执行多次时）。但是，即使它们倾向于遵循一种模式，每个跳转都会占用一个分支预测槽，因此它可能会从中逐出另一个跳转，而另一个分支将遭受预测失误的惩罚。换句话说，比较可能会非常昂贵

---

非常类似于如果您需要详细信息：将相关代码编译到程序集，查看程序集并查看。编写一个小程序，启动一个时钟，执行数百万次相同的操作，停止时钟并进行比较。这有点误导，因为它不考虑多次调度、指令重新排序等。此外，浮点p点运算通常随操作数的值而变化。@Gene，这就是我说“您的里程可能会变化”的原因。@fuzzxl因此，如果我使用移位和按位运算符（一个周期）实现一个算法，它将比使用/或%（20个周期）实现的算法更优化？@WaelBoutglay可能是。编译器将把

a/32

之类的东西优化为

a>>5

，所以你不必担心这些小细节。