为什么排序后的数组比没有排序过的数组运行快？

stackoverflow的原文地址：why-is-it-faster-to-process-a-sorted-array-than-an-unsorted-array

问题：

在stackoverflow有人问道：为什么排序后的数组比没有排序过的数组运行快？

#include <algorithm>
#include <ctime>
#include <iostream>

int main()
{
// Generate data
const unsigned arraySize = 32768;
int data[arraySize];

for (unsigned c = 0; c < arraySize; ++c)
data[c] = std::rand() % 256;

// !!! With this, the next loop runs faster
std::sort(data, data + arraySize);

// Test
clock_t start = clock();
long long sum = 0;

for (unsigned i = 0; i < 100000; ++i)
{
// Primary loop
for (unsigned c = 0; c < arraySize; ++c)
{
if (data[c] >= 128)
sum += data[c];
}
}

double elapsedTime = static_cast<double>(clock() - start) / CLOCKS_PER_SEC;

std::cout << elapsedTime << std::endl;
std::cout << "sum = " << sum << std::endl;
}

在上面这段代码中，如没有std:sort(data,data+arraySize);运行11.54秒，如果有则仅仅运行1.93秒。题者为了知道是不是语言或者编译器问题，也贴出了java的代码。

答案：

原因是分支预测器Branch_predictor在排好序的数组里能更好地预测走if-else的哪一个分支。

if (data[c] >= 128)
sum += data[c];

不想排序可以使用下面这段代码替换上面那段代码。

int t = (data[c] - 128) >> 31;
sum += ~t & data[c];