C++ 以下钻头操作的优化机会？

你认为Haswen函数有优化的空间吗（见下文）

我认识到将参数类型从

\uuuu int64

更改为

unsigned\uuuu int64

会使函数更快，因此我认为可能还有优化的机会

更详细的信息： 我正在写一个游戏。最近，我很困地使用探查器，并认识到haswen函数占用了大量cpu时间。该函数使用一个播放器的连接四块板的位板表示。我在基准源代码中找到的函数本身。位板表示形式如下所示：

.  .  .  .  .  .  .  TOP
5 12 19 26 33 40 47
4 11 18 25 32 39 46
3 10 17 24 31 38 45
2  9 16 23 30 37 44
1  8 15 22 29 36 43
0  7 14 21 28 35 42  BOTTOM

职能：

// return whether newboard includes a win
bool haswon(unsigned __int64 newboard)
{
    unsigned __int64 y = newboard & (newboard >> 6);
    if (y & (y >> 2 * 6)) // check \ diagonal
        return true;
    y = newboard & (newboard >> 7);
    if (y & (y >> 2 * 7)) // check horizontal -
        return true;
    y = newboard & (newboard >> 8);
    if (y & (y >> 2 * 8)) // check / diagonal
        return true;
    y = newboard & (newboard >> 1);
    if (y & (y >> 2))     // check vertical |
        return true;
    return false;
}

谢谢

编辑：CPU是x86，32位体系结构，我使用的是Visual Studio 2008快速版的编译器。优化标志为/O2/Oi/GL

我尝试了本·杰克逊建议的haswon2函数。来自Microsoft编译器的程序集，带有发布版本（/O2/Oi/GL）的默认优化标志，显示几乎没有运行时差异。与gcc相比，VC编译器似乎不能利用不能严格按顺序计算每个条件的优势

结果： 哈斯旺原文：

本·杰克逊的哈斯旺2号：

Edit2: 哈斯旺大会：

00401A10  mov         eax,dword ptr [esp+4] 
00401A14  mov         ecx,dword ptr [esp+8] 
00401A18  push        ebx  
00401A19  push        esi  
00401A1A  push        edi  
00401A1B  mov         edx,eax 
00401A1D  mov         edi,ecx 
00401A1F  shrd        edx,edi,6 
00401A23  mov         esi,edx 
00401A25  shr         edi,6 
00401A28  and         esi,eax 
00401A2A  and         edi,ecx 
00401A2C  mov         edx,esi 
00401A2E  mov         ebx,edi 
00401A30  shrd        edx,ebx,0Ch 
00401A34  shr         ebx,0Ch 
00401A37  and         edx,esi 
00401A39  and         ebx,edi 
00401A3B  or          edx,ebx 
00401A3D  je          `anonymous namespace'::haswon+35h (401A45h) 
00401A3F  mov         al,1 
00401A41  pop         edi  
00401A42  pop         esi  
00401A43  pop         ebx  
00401A44  ret              
00401A45  mov         edx,eax 
00401A47  mov         edi,ecx 
00401A49  shrd        edx,edi,7 
00401A4D  mov         esi,edx 
00401A4F  shr         edi,7 
00401A52  and         esi,eax 
00401A54  and         edi,ecx 
00401A56  mov         edx,esi 
00401A58  mov         ebx,edi 
00401A5A  shrd        edx,ebx,0Eh 
00401A5E  shr         ebx,0Eh 
00401A61  and         edx,esi 
00401A63  and         ebx,edi 
00401A65  or          edx,ebx 
00401A67  jne         `anonymous namespace'::haswon+2Fh (401A3Fh) 
00401A69  mov         edx,eax 
00401A6B  mov         edi,ecx 
00401A6D  shrd        edx,edi,8 
00401A71  mov         esi,edx 
00401A73  shr         edi,8 
00401A76  and         esi,eax 
00401A78  and         edi,ecx 
00401A7A  mov         edx,esi 
00401A7C  mov         ebx,edi 
00401A7E  shrd        edx,ebx,10h 
00401A82  shr         ebx,10h 
00401A85  and         edx,esi 
00401A87  and         ebx,edi 
00401A89  or          edx,ebx 
00401A8B  jne         `anonymous namespace'::haswon+2Fh (401A3Fh) 
00401A8D  mov         edx,eax 
00401A8F  mov         esi,ecx 
00401A91  shrd        edx,esi,1 
00401A95  shr         esi,1 
00401A97  and         esi,ecx 
00401A99  and         edx,eax 
00401A9B  mov         eax,edx 
00401A9D  mov         ecx,esi 
00401A9F  shrd        eax,ecx,2 
00401AA3  shr         ecx,2 
00401AA6  and         eax,edx 
00401AA8  and         ecx,esi 
00401AAA  or          eax,ecx 
00401AAC  jne         `anonymous namespace'::haswon+2Fh (401A3Fh) 
00401AAE  pop         edi  
00401AAF  pop         esi  
00401AB0  xor         al,al 
00401AB2  pop         ebx  
00401AB3  ret    

---

此版本背后的思想是避免严格的测试顺序（中间返回强制编译器按顺序一次计算一个条件）以及与多个if语句相关联的分支：

// return whether newboard includes a win
bool haswon2(uint64_t newboard)
{
    uint64_t y = newboard & (newboard >> 6);
    uint64_t z = newboard & (newboard >> 7);
    uint64_t w = newboard & (newboard >> 8);
    uint64_t x = newboard & (newboard >> 1);
    return (y & (y >> 2 * 6)) | // check \ diagonal
           (z & (z >> 2 * 7)) | // check horizontal -
           (w & (w >> 2 * 8)) | // check / diagonal
           (x & (x >> 2));      // check vertical |
}

通过适当的优化，您可以将w、x、y和z视为移位值的“别名”。这意味着最终的return语句将整个操作抛到一个大汤碗中，供编译器使用。在我的系统上，这个版本只占原始版本运行时间的65%（包括每次生成随机位置的开销）。如果董事会主要是非赢家，它可能会以更大的比例获胜

---

查看每一个的反汇编（从

gcc-O3

）原始版本实际上更短，因此很可能是紧密的内部循环中缺少分支才真正有帮助。

这个函数肯定每移动一次就运行一次吗？为什么它需要1微秒或1毫秒？这几乎肯定不需要优化。该函数由alpha beta游戏树搜索中的其他两个函数调用。其他功能是测试win或zugzwang的“getMoves”，以及测试董事会是否包含win的“evaluate”。这个函数确实经常被调用。@Christian:我明白了。嗯，我不能提供关于上述函数的任何具体建议，但您是否考虑过利用这样一个事实：在每次移动之后，如果有一行4，它必须包含新的片段？@Oli如果它被AI使用，这可能很重要。有什么原因使编译器不能从原始代码执行这些优化吗？我真的看不出有什么理由（没有指针或别名问题，没有数组查找或可能禁止这种代码重新排序的副作用。那么，这只是GCC的编译器不够好的一种情况，还是原始代码的某些方面意味着它无法自动转换为与您类似的代码？@jalf不要高估它。不是这样的能够优化算法。请阅读：@Ben Jackson:我在工作时阅读了你的答案，对你的努力感到高兴。看来Microsoft编译器无法利用你的想法。我在问题中发布了结果。谢谢你的版本。我很惊讶编译器无法执行此优化自我。@Christian：如果答案不能令人满意地解决问题，那么“不接受”也没什么错。只要有一个被接受的答案，看到答案的人就会少，所以你得到的答案就会少。