math - 在 Ada 中，有没有办法让枚举类型像模数类型一样工作——在它的最后一个范围之后换行到 0？

Question

我正在重写一个加密/压缩库，似乎每个处理的字节都需要大量处理。在选择加密可以采用的几种有限方式(正确方式)中的哪一种时，我更愿意使用枚举类型，但是当这些路径变得循环时，我必须添加额外的代码来测试 type'last 和 type'first。我总是可以为类型编写这样的条件，或者为类型分配加法/减法运算符一个函数来环绕结果，但这是更多的代码和处理，当它必须每八次运行时会很快加起来字节以及其他所有内容。有没有办法使操作像简单的“mod”类型一样高效，比如

type Modular is mod 64 ....;
for ......;
pragma ....;
type Frequency_Counter is array(Modular) of Long_Integer;
Head : Modular := (others => 0);
Freq : Frequency_Counter(Size) := (others => 0);
Encryption_Label : Modular := Hash3;
Block_Sample : Modular := Hash5;
...
Hash3 := Hash3 + 1;
Freq (Hash3):= Freq(Hash3) + 1; -- Here is where my made-on-the-fly example is focused

我认为我可以使整个算法更高效并使用枚举类型，如果我能让枚举类型在处理器中以与 mod 类型数学相同的周期数进行数学运算。我在想办法时有点创意，但它们显然不适合我使用它们中的任何一个作为示例。我唯一能想到的可能超出我的技能，那就是使用内联 ASM(gas 汇编语言语法)制作一个过程，使操作非常直接地针对处理器。

PS:我知道这是一个小收获，一个人。任何增益都适合应用。

Answer 1

不确定这会有多大不同!

鉴于此

package Cyclic is

   type Enum is (A, B, C, D, E);
   type Modular is mod 5;

   function Next_Enum (En : Enum) return Enum is
     (if En = Enum'Last then Enum'First else Enum'Succ (En))                                --'
   with Inline_Always;

end Cyclic;

和

with Cyclic; use Cyclic;
procedure Cyclic_Use (N : Natural; E : in out Enum; M : in out Modular) is
begin

   begin
      for J in 1 .. N loop
         E := Next_Enum (E);
      end loop;
   end;

   begin
      for J in 1 .. N loop
         M := M + 1;
      end loop;
   end;

end Cyclic_Use;

并使用带 -O3 的 GCC 5.2.0 进行编译(gnatmake -O3 -c -u -f cyclic_use.adb -cargs -S)，为两个循环生成的 x86_64 汇编程序是

(枚举)

L3:
        leal    1(%rsi), %ecx
        addl    $1, %eax
        cmpb    $4, %sil
        cmove   %r8d, %ecx
        cmpl    %eax, %edi
        movl    %ecx, %esi
        jne     L3

(模块化)

L4:
        leal    -4(%rdx), %ecx
        addl    $1, %eax
        cmpb    $3, %dl
        leal    1(%rdx), %r8d
        movl    %ecx, %edx
        cmovle  %r8d, %edx
        cmpl    %eax, %edi
        jne     L4

我不假装不懂x86_64汇编，也不知道为什么枚举版本比4，模块化版本比3，但这些看起来和我很像!但是枚举版本短了一条指令...