C/C++ 利用位运算优化整数乘法
2014-04-07 18:31
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对于大多数计算机而言,整数乘法要比整数加法、减法、位运算慢,通常是一个量级的差别。在这个前提下,对整数乘法用加法、减法、位运算替代,通常可以提高性能。
自《深入理解计算机系统》
由于整数乘法比移位和加法的代价要大得多,许多C 语言编译器试图以移位、加法和减法的组合来消除很多整数乘以常数的情况。
例如,假设一个程序包含表达式x*14。利用等式14 =8+ 4 + 2,编译器会将乘法重写为(x<<3)+(x<<2)+(x<<1),实现了将一个乘法替换为三个
移位和两个加法。无论x 是无符号的还是补码,甚至当乘法会导致溢出时,两个计算都会得到一样的结果。(根据整数运算的属性可以证明这一点。)
更好的方法是,编译器还可以利用属性14 = 16 - 2,将乘法重写为(x<<4)-(x<<1),这时只需要两个移位和一个减法
自《深入理解计算机系统》
由于整数乘法比移位和加法的代价要大得多,许多C 语言编译器试图以移位、加法和减法的组合来消除很多整数乘以常数的情况。
例如,假设一个程序包含表达式x*14。利用等式14 =8+ 4 + 2,编译器会将乘法重写为(x<<3)+(x<<2)+(x<<1),实现了将一个乘法替换为三个
移位和两个加法。无论x 是无符号的还是补码,甚至当乘法会导致溢出时,两个计算都会得到一样的结果。(根据整数运算的属性可以证明这一点。)
更好的方法是,编译器还可以利用属性14 = 16 - 2,将乘法重写为(x<<4)-(x<<1),这时只需要两个移位和一个减法
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