llvm - 具有整数结果的整数的 Julia/LLVM 高效除法

Question

我遇到了一个基本的类型稳定性问题，将两个 Integer 分开。 s 将产生一些具体类型的 AbstractFloat .

typeof(60 * 5 / 60)
> Float64

现在这是安全的做法，但它会产生转换为浮点数的运行时开销。

如果我们知道除法总是会产生一个余数为 0 的数字，即。一个 Integer ?

我们可以使用:

div(60 * 5 , 60) 
fld(60 * 5 , 60)  

这给了我们一些具体类型的 Integer ，但是这种方法仍然有开销，我们可以从 LLVM IR 中看到:

@code_llvm  div(60 * 5 , 60)

那么当我们知道结果不会有余数时，我们可以做些什么来消除运行时开销？

可能的解决途径:

我宁愿使用 Julia 构造来解决这个问题，即使我们需要创建它，而不是注入(inject) LLVM IR……但话又说回来，我们可以将该注入(inject)包装到 Julia 函数中……

或者也许我们需要一个像 @inbounds 这样的宏用于安全的整数除法，得到一个整数。

或者也许有一些纯粹的数学方法可以适用于任何语言？

Answer 1

整数除法是 CPU 上最慢的独立于缓存的操作之一；事实上，浮点除法在大多数 CPU 上都更快(自己测试并查看)。如果您事先知道要除以什么(并且想要多次除)，那么值得预先计算允许您用乘法/移位/加法替换整数除法的因子。有许多网站描述了这个基本思想，here's one .

有关 Julia 中的实现，请参阅
https://gist.github.com/simonster/a3b691e71cc2b3826e39