c - "if"和 "else"之间的执行速度是否不同？

Question

我试图查看 == 和 != 之间的速度差异，我突然想到 if-else 中的顺序可能并不重要。纯逻辑上，如果你需要测试一个条件，并且只有两个选项，那么跳转到“if”部分或“else”部分应该没有任何区别。

至少这是我的思考过程，对它的实际运作方式一无所知。这就是您的切入点。

这里是一些代码来显示我试图在两者之间做出选择:

if (x == 10)
    // do stuff. this will be true 20% of the time
else
    // do frequent stuff

if (x != 10)
    // do frequent stuff 80% of time
else
    // do other stuff 20% of the time

请帮忙

Answer 1

现代 CPU 是流水线的，所以它们在完成当前指令之前就开始执行下一条指令。这对于性能来说非常好，但是当 CPU 有一个分支时就会出现问题，比如 if 语句。然后 CPU 必须猜测要走哪条路，如果它猜对了，一切都会以最大速度继续，但如果它猜错了，它就必须返回并遵循正确的路径，这是非常昂贵的。

你不必担心究竟是什么影响了 CPU 的猜测决策，因为 gcc 和 clang 有 __builtin_expect 可以用于告诉编译器哪个分支更频繁地发生。

在您的情况下，您可以将代码编写为

if (__builtin_expect(x == 10, 0))
    // do stuff (not expected to happen)
else
    // do frequent stuff (expected)

或

if (__builtin_expect(x != 10, 1))
    // do frequent stuff (expected)
else
    // do stuff (not expected)

您可以查看这篇 stackoverflow 帖子了解更多信息: What is the advantage of GCC's __builtin_expect in if else statements?