c - 向上舍入 n/4 的有效方法

Question

我有一个整数 n，我需要向上取整 n/4。出于性能原因，我需要在 C 中找到一种快速的方法。除以 4 可以使用 >> 2 移位操作来完成，但我不知道该轮次。我可以使用 ceil，但我担心性能。

Answer 1

如果你的操作数是非负的，怎么样:

unsigned int
roundupdiv4 (unsigned int n)
{
    return (n+3)>>2;
}

请注意，无论如何，任何明智的编译器都会将 unsigned int 的 /4 编译为 >>2。

我可以通过使用 gcc -O3 -S 编译上面的代码来确认:

    .file   "x.c"
    .text
    .p2align 4,,15
    .globl  roundupdiv4
    .type   roundupdiv4, @function
roundupdiv4:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    leal    3(%rdi), %eax
    shrl    $2, %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   roundupdiv4, .-roundupdiv4
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

如果我将 >>2 替换为 /4，请注意输出完全相同。

另请注意，我使用了 unsigned int 作为 >>> 是为负符号左操作数(即向右移动负值)定义的实现。如果您想要一个可以(严格向上)为有符号值四舍五入的工作:

int
roundupdiv4 (int n)
{
    return ((n>0)?(n+3):n)/4;
}

因为整数除法使用截断舍入，即无论如何都会对负数(接近零)进行舍入。 (这是针对 C99 onwards 的；它是在 C89 中定义的实现)。

如果四舍五入是指“从零开始四舍五入”，那么:

int
roundawayfromzerodiv4 (int n)
{
    return ((n>0)?(n+3):(n-3))/4;
}