C++ - 有和没有if语句的奇怪时间测量

Question

我偶然发现了两个等价增量语法之间的奇怪的持续时间差异。

if(seed != state) ++i; 

这个符号测量每个迭代1048576

i += (seed != state); 

2.25毫秒，每1048576次迭代这个2.80毫秒。

不应该第二个符号比第一个符号快一点？ 这是要提到的是，种子==状态很少发生（在2^32-1次之一）。

感谢您的回答。

编辑： 我用gcc C编译器测试了同样的东西，其中第一个比第二个稍快，但第二个与C++编译器的速度相同。

Answer 1

使用if语句，编译器可以将增量转换为条件执行语句（至少使用支持有条件执行的语句的处理器）。

第二个例子将总是执行1或0的加法。

这是微观优化，真正取决于处理器及其支持系统（缓存，分支预测等）。例如，第二个示例可能会更快，因为没有决策跳转。第一个例子可能在具有分支预测的处理器上更快。在可以将代码片段放入指令缓存的处理器中，两者之间的差异可以忽略不计（并且不需要获取其他指令）。

我很惊讶，代码执行是以毫秒为单位。对于这些示例，大多数现代处理器应该在纳秒内执行。

Answer 2

if版本引发条件分支指令。另一个只是将一个bool转换为int并添加它。

编辑：

我会倾向使用由于技术上的转化(int)true不需要由标准以导致1的第一个，;只需要导致“不为零”。虽然在实践中，我从来没有见过bool到int的转换，但没有使用1作为true。

Answer 3

你永远不知道你的编译器如何优化你的代码。分支预测实际上会使第一个更快。第二个取决于实际进行的比较，如果结果为i，则结果为1（这取决于您的CPU，但很可能会引入）“虚拟”1加载寄存器。

Answer 4

第一个可能有条件地不作为分支预测的结果执行添加。第二个将添加每个周期，因为没有选项可以跳过添加。比较的结果将始终添加到i。

我会假设你会发现第一个不执行添加每个循环，但只是偶尔当分支预测失败。