是否存在'&'产生低于'%'的性能的情况？

Question

以下两个代码序列产生相同的结果:

uint mod = val % 4;

uint mod1 = val & 0x3;

我可以用两者来计算相同的结果.我知道在硬件中,&操作员比%操作员更容易实现.因此我希望它比%运营商有更好的性能.

我可以一直认为&性能更好或相同吗？编译器会自动优化吗？

Answer 1

您不能假设这些操作中的任何一个,编译可以优化两个相同的指令.

而且,事实上,无论是clang和gcc将其转化成一个单一的and指令.

不幸的是,由于%自ISO C99以来具有指定的负值返回值的性质,signed整数需要一些额外的工作.与ISO C90相反,其中负模数是实现定义的.

两个操作的结果程序集,signed以及unsigned值和值:

modulo 带有符号整数:

mov     eax, DWORD PTR [esp+4]       ; grab `val`
cdq                                  ; convert 32-bit EAX to 64-bit
                                     ; and fill EDX with the sign bit
shr     edx, 30                      ; shift EDX by 30 positions to the right
                                     ; leaving only the two left-most bits
add     eax, edx                     ; add EDX to EAX
and     eax, 3                       ; do the AND
sub     eax, edx                     ; subtract EDX from EAX
mov     DWORD PTR [esp+8], eax       ; move result on stack

这是一个巧妙的技巧,为负值正确定义行为.它正在((val + 3) & 3) - 3为负值而且val & 3为正面.

and签名/未签名和modulo未签名:

mov     eax, DWORD PTR [esp+4]
and     eax, 3
mov     DWORD PTR [esp+12], eax