c++ - 快速舍入定点数

Question

假设我将整数视为具有 4 个小数位。现在 0 是零，16 是一，32 是二，然后继续。四舍五入时，[-7, 7]范围内的数字变为0，[8, 23]范围内的数字变为16。

我的代码是这样的:

std::int64_t my_round(std::int64_t n) {
    auto q = n / 16;
    auto r = n % 16;
    if (r >= 0) {
        if (r >= 8) {
            ++q;
        }
    } else {
        if (r <= -8) {
            --q;
        }
    }
    return q * 16;
}

如此简单的任务需要大量代码。我想知道是否有更快的方法来做到这一点。我只需要支持 64 位有符号整数。

编辑:有评论(我不记得是谁发表的评论)建议添加 15 并屏蔽低位。它没有用。但经过反复试验，我想到了这个。

std::int64_t my_round2(std::int64_t n) {
    if (n >= 0) {
        n += 8;
    }
    else {
        n += 7;
    }
  return n & (~15ll);
}

我不知道。但是 my_round2 似乎给出了与 my_round 相同的结果并且快了 20 倍。如果有办法去掉分支就更好了。

Answer 1

与

return (n + 8 + (n>>63)) & (~15ll);

可以从 my_round2() 中剪掉分支，并确保原始对称性为零。这个想法是 signed type >> (sizeof(signed type) * 8 - 1) 对于负值是 -1，对于正值是 0。

Clang 能够为原始 my_round2() 生成无分支代码，但它仍然比此处建议的例程长一条指令。使用 arm64，节省的钱更多。