c - 如何优化分配固定红利？

Question

除以常数的优化由 gcc 很好地优化，这是众所周知的:)

现在我想知道除以常数是如何优化的。 gcc 没有帮助我，clang 也没有。

也许我不擅长搜索这些资料，但我找不到有关分频常数优化的资料。 (相比之下，常量除法介绍得很好。)

#include <stdio.h>

int f(int x)
{
    // can I optimize off the idiv opcode here?
    return 33659/x;
}

int main()
{
    int x;
    scanf("%d", &x);
    printf("%d", f(x));
    return 0;
}

编辑1:

#include <stdio.h>

#define DIVIDEND 33

void f ( unsigned int* arr, int n )
{
    for ( int i = 0; i < n ; i++ )
    {
        arr[i] = DIVIDEND / arr[i];
    }
}

int main()
{
    const int n = 1024;
    unsigned int buf[n];
    for ( int i = 0; i < n; i++ )
    {
        scanf ( "%u", buf + i );
    }
    f ( buf, n );
    for ( int i = 0; i < n; i++ )
    {
        printf ( "%d", buf[i] );
    }
    return 0;
}

使用 clang -O3 -march=native div.c -o div 优化后只展开循环，同时:

#include <stdio.h>

#define DIVIDEND 33
#define DIVISOR DIVIDEND

void f ( unsigned int* arr, int n )
{
    for ( int i = 0; i < n ; i++ )
    {
        //arr[i] = DIVIDEND / arr[i];
        arr[i] = arr[i] / DIVISOR;
    }
}

int main()
{
    const int n = 1024;
    unsigned int buf[n];
    for ( int i = 0; i < n; i++ )
    {
        scanf ( "%u", buf + i );
    }
    f ( buf, n );
    for ( int i = 0; i < n; i++ )
    {
        printf ( "%d", buf[i] );
    }
    return 0;
}

使用相同的命令行会产生一堆可怕的 AVX2 代码。 (记住除以常数改写成shift+m​​ul+add，可以向量化!)

编辑2: 感谢@user2722968!应用 RCPPS 将使程序更快。

这是我使用 RCPPS 进行快速恒定股息分配的实验性实现:

https://github.com/ThinerDAS/didactic-spoon/blob/master/div.c

但是，我不确定如何在没有大量开销的情况下使其更准确。

Answer 1

如果您可以针对“除以”触发非常好的优化，那么您可能会受益于使用 RCPPS 指令(确实使用 SSE/AVX)计算 x/33659 的倒数。