c++ - 你如何从紧密循环中分解出分支？

Question

我的问题是:如何在不检查用户设置的真/假以导航分支的开销的情况下向我的处理循环添加功能？循环中所有迭代的设置都相同。具有分支预测功能的现代处理器是否不需要这样做？

我的程序遵循这种模式:

1. 用户调整设置、复选框、 slider 、数字条目。
2. 触发更新时处理数据
   1. 将设置应用于局部变量
   2. 在大型数据集上运行循环
      • 添加 if 语句以绕过用户设置中未使用的代码。
      • 从循环中返回
   3. 返回转换后的数据

如何提前模板化或内联所有排列？

例子:

bool setting1 = true;
bool setting2 = false;
vector<float> data;

for(int i=0;i<100000;i++)
    data.push_back(i);

for(int i=0;i<100000;i++) {
    if (setting1)
    {
       doStuff(data[i]);
       ....
    }
    if (setting2)
    {
       doMoreStuff(data[i]);
       .....
    }

    .... //etc
}

我知道这是一个愚蠢的例子。但我想知道当有很多分支时，什么模式会扩展。

Answer 1

为主循环使用模板。

template <bool A, bool B>
void loop() {
  while (1) {
      if (A) // will get compiled out if A == false
      {
         doStuff(data[i]);
         ....
      }
      if (B)
      {
         doMoreStuff(data[i]);
         .....
      }

      .... //etc
  }
}

当您更改设置时:(您可能会减少代码)

if (setting1) {
  if (setting2)
    loop<1,1>;
  else 
    loop<1,0>;
}
else {
  if (setting2)
    loop<0,1>;
  else 
    loop<0,0>;
}

你想留在 loop() 直到设置改变。

应谨慎使用，因为它会导致腹胀。

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剖析答案(G++ O2 优化):

 %Time
 46.15      0.84     0.84                             fb() (blackbear)
 38.37      1.53     0.69                             fa() (OP)
 16.13      1.82     0.29                             fc() (pubby8)