algorithm - 这是获得数字绝对值的最快方法

Question

实现返回数字绝对值的操作的最快方法是什么？

x=root(x²)

或

if !isPositive(x):
    x=x*(-1)

实际上这个问题可以翻译成，if 有多快(以及为什么)。

我的大学编程教授总是告诉我要避免 if 因为它们非常慢，但我总是忘记问有多慢以及为什么。这里有人知道吗？

Answer 1

在不使用 if 语句的情况下计算 2s 补码整数的绝对值有一个绝妙的技巧。从理论上讲，如果值为负，则您希望切换这些位并加一，否则您希望按原样传递这些位。 XOR 1 恰好切换 A，A XOR 0 恰好保持 A 不变。所以你想做这样的事情:

  uint32_t temp = value >> 31;     // make a mask of the sign bit
  value ^= temp;                   // toggle the bits if value is negative
  value += temp & 1;               // add one if value was negative

原则上，只需三个汇编指令(无需分支)即可完成。并且您想认为通过 math.h 获得的 abs() 函数可以最佳地执行此操作。

没有分支 == 更好的性能。与@paxdiablo 上面的回复相反，这在深度管道中确实很重要，代码中的分支越多，分支预测器就越有可能出错并不得不回滚等。如果你避免分支在哪里有可能，事情会在你的核心中全速前进 :)。