c - *在实践中* : decent C code, 或体面的手写汇编程序哪个更快？

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很久很久以前，在遥远的银河系，我曾经用 Delphi 编写程序，然后如果我需要快速发生某些事情，我会用手写汇编程序编写这些例程。它生成的代码比编译器快得多。

但这是真的吗在实践中还有吗？显然，手写的汇编程序总是至少一样快原则上作为编译的高级代码。但自那些黑暗时期以来，CPU 已经走了很长一段路。现在，如果你想优化你的汇编器，你必须考虑指令的顺序，以便它们可以流水线化或同时运行，分支预测的影响，以及其他一百万件事；我怀疑不可能同时将它们全部保存在人类 RAM 中。

那么这是否意味着如今一个体面的(但不是超人的)程序员通过编写 C 比编写手写汇编程序产生更快的代码，至少在为现代 CPU 编码时？

我想到的另一种可能性。优化是在高级语言变成汇编程序之前发生的，还是之后发生的？如果是之后……会不会是更快地产生手写汇编程序，然后通过编译器的优化过程？

最近当我为编程挑战编写一些代码时出现了这个问题，其本质是生成一个应该在 Raspberry Pi 上尽可能快地运行的例程。我本来可以用汇编程序编写它；但我的猜测是，精心编写的 C 语言会更快，尽管 Pi 处理器在 2014 年并没有那么复杂。

为了使问题更加具体和具体:

假设您想编写速度极快(整数)的数字运算代码以在 Raspberry Pi 上运行。您编写了一些非常好的 C 代码，它们以紧密循环的形式运行来解决问题。是否值得在汇编程序中手工制作它以加快速度，或者在实践中会给你带来一些效率较低的东西？

Answer 1

在我看来，到目前为止给出的两个答案都是正确的。除其他外，答案取决于我们正在谈论的特定 CPU 架构。架构越复杂，手工编写高效的 ASM 代码就越困难。

一方面是 CISC 内核，例如 x86。它们有多个执行单元、长管道、每条指令的可变指令延迟等。在许多情况下，对人类来说看起来“干净”或“最佳”的 ASM 代码实际上对于 CPU 来说并不是最佳的，可以通过使用指令来改进或来自处理器手册黑暗角落的技术。编译器“知道”这一点，并且可以生成经过适当优化的代码。诚然，在许多情况下，熟练的人可以改进发出的代码，但使用正确的编译器和优化设置，代码通常已经非常好。此外，使用手头的 C 代码，您无需为每一代新的 CPU 手动重新优化它(是的，优化通常取决于特定的 CPU 系列，而不仅仅是指令集)，所以用 C 编写是一种“面向 future ”您的代码。

另一方面是简单的 RISC 内核，例如 8051(或其他简单的 8 位 Controller )。它们具有更简单的调度语义和更小的指令集。编译器在这里仍然做了不错的优化工作，但是手动编写一个像样的 ASM 代码(或修复发出的代码中的性能问题)也简单得多。