带有剪切下溢的字符减法

Question

有没有办法计算：

/** clipped(a - b) **/
unsigned char clipped_substract(unsigned char a, unsigned char b)
{
    return a > b ? a - b : 0;
}

使用一些二进制操作而不是测试？

Answer 1

原始函数编译为有条件的移动并且不受您所关心的性能的影响。您试图在这里执行过早的优化，这对您绝对没有好处。编写可读代码，然后对其进行分析，然后识别和优化性能瓶颈。

你说“测试会降低性能”。如果你想做这样的微优化，你应该致力于理解这些经验法则背后的原因，而不是将它们作为无条件的真理来应用。

降低“测试”性能的是（错误预测的）控制流分支。现代 CPU 大量使用指令流水线，并且控制流分支意味着不清楚接下来是哪条指令。常见的方法是 CPU 猜测（使用分支预测硬件/算法）分支将走哪条路。如果弄错了，它必须冲洗整个管道并重新填充它，这浪费了周期。

好吧，有问题的代码没有这样的问题。它编译为有条件的移动：

https://godbolt.org/z/upkgok

clipped_substract(unsigned char, unsigned char):
    mov     eax, edi
    mov     edx, 0
    sub     eax, esi
    cmp     dil, sil
    cmovbe  eax, edx
    ret

可以看到这里没有控制流分支。请参阅为什么有条件的移动不容易受到分支预测失败的影响？为什么这不受上述性能问题的影响。

我再说一遍：编写可读的代码，然后对其进行分析，然后识别并优化性能瓶颈。您在这里尝试的是修复一个根本不存在的性能问题代码（更不用说您没有证明此代码的性能甚至与您的程序性能相关）。