按位操作会影响性能

Question

// nx_, ny_ is like 350 * 350
#define   IJ_REF(_i, _j) ((_j)*nx_+(_i))
#define HAS_BIT(_v, _bit)     (((_v) & (_bit)) == (_bit))

for (int ix = 0; ix < nx_; ++ix) {              // 0.019s
    for (int iy = 0; iy < ny_; ++iy) {          // 0.716s
        int32 r = IJ_REF(ix, iy);               // 0.548s
        if (!HAS_BIT(image_[r], FLAG)) {        // 3.016s
            int32 k = r * 4;                    // 0.242s
            pTex[k] = pTex[k + 1] = pTex[k + 2] = pTex[k + 3] = 255;  // 1.591s
        }
    }
}

HAS_BIT系列的组装是:

我猜这个and指令是一个&操作,所以它是否会如此昂贵？

PS:FLAG是0x2所以我猜编译器做了一些优化来生成单个指令HAS_BIT.我用Vtune来描述.

Answer 1

命中不是因为你使用的是逐位指令,而是因为指令从内存读取 - 比使用寄存器的偏移计算更昂贵的操作.

代码的问题在于它不会连续读取内存,因为根据IJ_REF您的图像按行存储,但是您按列读取它.

如果交换循环的顺序,则应该能够通过增加缓存命中数来提高性能:

for (int iy = 0; iy < ny_; ++iy) {
    for (int ix = 0; ix < nx_; ++ix) {
        int32 r = IJ_REF(ix, iy);
        if (!HAS_BIT(image_[r], FLAG)) {
            int32 k = r * 4;
            pTex[k] = pTex[k + 1] = pTex[k + 2] = pTex[k + 3] = 255;
        }
    }
}