c++ - 是否有一个c++函数(内置或其他)可以在不重复操作的情况下给出整数除法和模除法结果？

Question

你可以这样写:

int i = 3;
int k = 2;
int division = i / k;
int remainder = i % k;

似乎认为这会在低层次上要求 ALU 执行两个视觉操作:一个返回商，一个返回余数。但是，我相信 ALU 很可能会在一次操作中同时计算这两者。如果是这样的话，这不是最有效的。

有没有更有效的方法，而不要求 CPU 计算两次？换句话说，是否可以通过 C++ 的单个操作来完成？

Answer 1

实际上，您编写的代码不会生成任何除法指令，因为编译器可以在编译时计算出结果。我写了一个小测试程序并设置编译器(VC++ 10SP1)生成一个汇编代码 list 。

#include <iostream>

using namespace std;

struct result {
    long quotient, remainder;
};

result divide(long num, long den) {
    result d = { num / den, num % den };
    return d;
}

int main() {
    result d = divide(3, 2);
    d = divide(10, 3);
    cout << d.quotient << " : " << d.remainder << endl;
    return 0;
}

我不得不这样写，并明确告诉编译器不要内联任何函数。否则编译器会很高兴地优化掉大部分代码。下面是除法函数的汇编代码。

; 8    : result divide(long num, long den) {

  00000 55       push    ebp
  00001 8b ec        mov     ebp, esp

; 9    :     result d = { num / den, num % den };

  00003 99       cdq
  00004 f7 7d 08     idiv    DWORD PTR _den$[ebp]

; 10   :     return d;
; 11   : }

  00007 5d       pop     ebp
  00008 c3       ret     0

它足够聪明，可以生成单个 IDIV 指令并使用它生成的商和余数。现代 C 和 C++ 编译器非常擅长这种优化。除非您遇到性能问题并分析了您的代码以确定瓶颈在哪里，否则不要尝试猜测编译器。