c++ - 位移效率

Question

短整型或字节上的位移(至少 1 个位置)是否比整数上的位移(对于 AMD64 或 x86 架构)更快(需要更少的 CPU 周期)？我怀疑答案是否定的，因为在这两种情况下将使用相同的 32 位或 64 位 CPU 指令，并且两者将占用相同数量的时钟周期。是真的吗？

Answer 1

这取决于。一般来说，如果你有一个 N 位处理器，那么很可能任何高达 N 位的东西都需要相同的时间来移位，更大的变量需要更长的时间。如果您对字节进行操作，但想确保使用大小合适的整数以提高速度，请使用 uint_fast8_t 类型。

但是:如果您在循环中进行位移，那么编译器可能会向量化您的代码。如果你有一个带有 SSE2 指令的处理器，它可以在一条指令中进行 8 次 16 位移位。如果您有 AVX 甚至 AVX512，那么它可以在一条指令中执行 16 次甚至 32 次 16 位移位。然而，这是否比使用常规指令更有效取决于将许多变量加载到 SSE 寄存器中的难易程度，以及您是否除了对它们进行位移之外还进行了更多操作。

查看编译器的汇编程序输出很有启发意义(例如，使用 gcc -save-temps 编译您的程序并查看生成的 .s文件)。请注意，选择的优化级别对生成的汇编程序有非常大的影响。

确定最快变量大小的最佳方法就是对其进行测量。