C++ &引用；“自定义固有”；是否可以使用x64函数代替内联程序集？

我目前正在尝试为我的一个库创建高度优化、可重用的函数。例如，我用以下方式编写函数“is power of 2”：

template<class IntType>  
inline bool is_power_of_two( const IntType x )
{
    return (x != 0) && ((x & (x - 1)) == 0);
}

我还从这里找到了实现：，它将在x64的汇编中编码如下：

is_power_of_two_fast PROC
    test rcx, rcx
    je  SHORT NotAPowerOfTwo
    lea rax, [rcx-1]
    and rax, rcx
    neg rax
    sbb rax, rax
    inc rax
    ret
NotAPowerOfTwo:
    xor rax, rax
    ret
is_power_of_two_fast ENDP

我测试了两个独立于C++的子程序在汇编模块（.ASM文件）中写入，第二个程序工作速度快了20%！p> 然而，函数调用的开销是相当大的：如果我将第二个程序集实现“is_power_of_two_fast”与模板函数的内联版本进行比较，尽管存在分支，后者的速度更快

不幸的是，x64的新约定指定不允许内联程序集。人们应该使用“内在函数”

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现在的问题是：我能否将更快的版本“is_power_of_two_fast”实现为一个定制的内在函数或类似的东西，以便可以内联使用？或者，是否有可能以某种方式强制编译器生成函数的低分支版本？

唯一的方法是后退一步，开始看大图。要么停止实施微优化API，要么继续进行更大的API调用，所有调用都在MASM64、YASM、NASM等中进行了优化

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如果您使用功能更强大的汇编程序，您可以将小函数转换为宏，因此基本上可以将基于C/C++头的内联汇编程序函数更改为汇编程序包含文件。

不，您无法实现任何自定义的内部函数，它们都内置在编译器中。它不仅是内置的指令，而且编译器还知道内在的语义，并根据不同的周围代码调整代码

删除x86-64的内联程序集的一个原因是，将程序集插入函数的中间会干扰优化器，并且通常会导致在汇编代码周围的代码没有得到很好的优化。那里很容易出现净损失

唯一用于内蕴的是用于“有趣”的特殊指令，编译器不能从C或C++结构生成，比如BSF或BSR。使用内联函数，如上面的模板，其他大多数功能都会工作得更好

如果您需要执行编译器不理解的特殊操作，唯一的实际选择是将整个函数作为单独的汇编模块编写。如果该函数的调用开销太大，那么优化一开始可能就没有那么大的价值

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相信你的编译器（tm）

在这种简单的情况下，VC10 x64内部函数不会有很大帮助。 您拥有的动态分支是由于&&运算符，它是一个早出运算符。 在许多情况下（您的案例是一个完美的例子），最好通过计算所有分支的结果来避免分支，然后应用掩码来选择好的分支。带有屏蔽的cpp代码如下所示：

template<typename T_Type>
inline bool isPowerOfTwo(T_Type const& x)
{
    // static type checking for the example
    static_assert( std::is_integral<T_Type>::value && std::is_unsigned<T_Type>::value, "limited to unsigned types for the example" );
    typedef std::make_signed<T_Type>::type s_Type;

    // same as yours but with no branching
    return bool(  ((s_Type( s_Type(x != 0) << (s_Type(sizeof(T_Type)<<3u)-1) )) >> (s_Type(s_Type(sizeof(T_Type)<<3u)-1)))  & ((x & (x - 1)) == 0)  );
}

模板
内联bool isPowerOfTwo（T_类型const&x）
{
//示例的静态类型检查
静态断言（std：：is_integral：：value&&std：：is_unsigned：：value，“仅限于示例中的无符号类型”）；
typedef std:：make_signed:：type s_type；
//和你的一样，但没有分支
返回bool（（（s_-Type）（s_-Type（x！=0）即使是VC2005也能够使用sbb指令生成代码

对于C代码

bool __declspec(noinline) IsPowOf2(unsigned int a)
{
    return (a>=1)&((a&(a-1))<1);
}

GCC和ICC仍然允许内联汇编通过使用&而不是&&来避免分支。@drhirsch:谢谢，我记住了这一点。@Hans Passant:我已经尝试过了，但它会导致代码速度变慢（指令太多）不幸的是，您的建议与最初的C++函数没有什么不同。汇编输出的汇编显示，VC++ 2008在编译代码时使用“测试”指令，分支仍然存在。
bool __declspec(noinline) IsPowOf2(unsigned int a)
{
    return (a>=1)&((a&(a-1))<1);
}

00401000  lea         eax,[ecx-1] 
00401003  and         eax,ecx 
00401005  cmp         eax,1 
00401008  sbb         eax,eax 
0040100A  neg         eax  
0040100C  cmp         ecx,1 
0040100F  sbb         ecx,ecx 
00401011  add         ecx,1 
00401014  and         eax,ecx 
00401016  ret