檢視分支編碼高效能編碼規範駁斥（一）

準備寫乙個系列，駁斥一下這些年我整理/設計的高效能編碼規範裡，哪些是沒有意義的。為什麼會沒有意義呢？有的原因可能是規則本身是有問題的，有的原因可能是編譯器會幫我們優化，有的可能存在侷限性，還有可能有些其他原因。

第乙個規則：

如果迴圈體內存在邏輯判斷，宜將邏輯判斷移到迴圈體的外面。

這是部門社招主觀題的乙個考點，也是一本老書《大話處理器》裡關於**優化的章節開頭的例子。形如下述**：

for(i = 0; i < n; i++)

if(a)
else

理論分析下：

1.如果a是常量/巨集，編譯器應能優化掉另乙個分支；

2.如果a是變數，處理器應有分支**功能，特別是現在一些強大的晶元，用於**的空間應該是很大的。也就是說，對於變化較少的變數，依賴晶元的分支**功能，這個規則是沒有意義的。

3.如果a是經常變化的變數，處理器應不會進行**，在這個場景下，這個規則應該是有意義的。

4.再從設計上分析下，方式二有迴圈語句重複，應該是要盡量避免的。

針對1，設計**如下:

低效**low.c：

#include #include int a = 1;
int sum = 0;
#define n 1000000
int main()
end = clock();
printf("%ld", end - start);
}

高效**high.c：

#include #include int a = 1;
int sum = 0;
#define n 1000000
int main()

結果如下：

從這個實驗結果裡能得出的結論如下：

低效寫法在大部分情況下效率確實低；

在這個典型寫法下，10億次與100萬次迴圈，low和high的差距比例變化不大，均在30%左右；

a=0，即分支**失敗時，low變化不大，high效能惡化24%，low high差距縮小為5%。

（o2與o1差不多）o1優化下，差距比例擴大為50%；

用const宣告變數a，o0下二者幾乎一樣。存疑。

o3優化二者幾乎一樣；存疑。

根據3，應有如下編碼建議：

對於疑問5，取gcc -o0 -fverbose-asm -s low.c，檢視彙編發現，相比於非const，const僅僅是把a替換成了1，能把low**效能提公升30%！從彙編上似乎解釋不了，推測應該是流水帶來的收益。應有如下編碼建議：

對於疑問6，檢視彙編發現，low**結構已優化成與high的基本相同，即在迴圈外層進行條件判斷。還是存疑，有沒有可能o3通過分析**，明確按照a=1的分支編譯。進一步，將a改為0，發現彙編**順序沒有發生變化，開銷均變為a=1的2倍。所以應有如下結論：

如果條件a與迴圈下標i有關係，沒法優化，不在本文討論的範圍內。

文章開頭提到的編碼規範在o3下沒有意義，考慮到迴圈語句重複，我認為不應再堅持這個編碼規範；

執行概率高的分支應放在概率低的分支前面；

對於版本確定無疑的開關，應使用const或者巨集，不應使用普通變數。

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