c - 是否可以告诉分支预测器跟随分支的可能性有多大？

Question

为了清楚起见，我不打算在这里进行任何形式的可移植性，因此任何将我绑定(bind)到某个盒子的解决方案都可以。

基本上，我有一个 if 语句，它将 99% 的时间评估为真，并且我正在努力争取每一个性能的最后一个时钟，我可以发出某种编译器命令(使用 GCC 4.1.2 和 x86 ISA，如果重要的话)告诉分支预测器它应该为那个分支缓存？

Answer 1

可以，但会产生no效果。异常(exception)是 Netburst 之前的旧(过时)架构，即便如此，它也没有做任何可衡量的事情。

英特尔在 Netburst 架构中引入了一个“分支提示”操作码，并且在一些较旧的架构上为冷跳转(向后预测采用，前向预测未采用)提供了默认静态分支预测。 GCC 使用 __builtin_expect (x, prediction) 实现这一点，其中预测通常为 0 或 1。编译器发出的操作码在所有较新的处理器架构 (>= Core 2) 上被忽略。这实际上做某事的小角落案例是旧的 Netburst 架构上的冷跳案例。英特尔现在建议不要使用静态分支提示，可能是因为他们认为代码大小的增加比可能的边际加速更有害。

除了预测器的无用分支提示外，__builtin_expect 也有其用处，编译器可能会重新排序代码以提高缓存使用率或节省内存。

它不能按预期工作的原因有很多。

• 处理器可以完美地预测小循环 (n<64)。
• 处理器可以完美地预测小的重复模式 (n~7)。
• 处理器本身可以比编译器/程序员在编译时更好地估计运行时分支的概率。
• 分支的可预测性(= 分支被正确预测的概率)远比分支被采用的概率重要得多。不幸的是，这高度依赖于架构，并且众所周知，预测分支的可预测性非常困难。

在 Agner Fogs manuals 阅读有关分支预测内部工作的更多信息.另见 gcc mailing list .