C++ 环路中的分支预测性能

这两段代码之间会有明显的速度差异吗？天真地说，我认为第二个代码段会更快，因为遇到的分支指令要少得多，但另一方面，分支预测器应该可以解决这个问题。或者，尽管有可预测的模式，它会有明显的开销吗？假设未使用条件移动指令

片段1：

for（int i=0；i<100；i++）{
如果（a==3）
输出[i]=1；
其他的
输出[i]=0；
}

片段2：

if（a==3）{
对于（int i=0；i<100；i++）
输出[i]=1；
}否则{
对于（int i=0；i<100；i++）
输出[i]=0；
}

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我不打算自己优化这些情况，但我想知道更多关于分支的开销的信息，即使是在可预测的模式下。

因为

a

在进入循环后保持不变，所以这两个代码片段之间应该没有太大区别

就个人而言，我更喜欢前者，除非分支预测器无法预测分支，因为

a

在循环中保持不变，这是不太可能的

此外，编译器可以执行此优化：

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因此，使两个代码段发出完全相同的机器指令。

您提出了一个性能问题，但没有指定硬件（尽管从这个问题我们可以推断它是具有分支预测、工具链或编译选项的体系结构之一）

总的来说，这只是另一种空间与速度的权衡，空间本身往往会影响速度（CPU指令和微码缓存）

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唯一合理的答案是“性能将根据处理器硬件和编译器优化而变化。”

如果编译器执行循环取消切换，它们是相同的。

int val=a==3？1 : 0; 对于（int i=0；i<100；++i）输出[i]=val它不会受到分支预测失误的影响，但它可能会受到重复分支的影响。要么这样，要么编译器为您进行优化都无关紧要。检查程序集以确保。对于现代处理器上的0到99这样的循环，即使没有优化，差异也非常小。
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    if (a == 3)
        output[i] = 1;
    else
        output[i] = 0;
}

if (a == 3) {
    for (int i = 0; i < 100; i++)
        output[i] = 1;
} else {
    for (int i = 0; i < 100; i++)
        output[i] = 0;
}