c++ - 同一类型的多个条件赋值 - 性能问题

Question

我们有一个代码库，开发人员在其中实现了以下条件分配。本质上，所有四个条件(condition2)都检查相同的事情(例如i==j)，并编写如下

    ....
    else if (condition1){
        a = condition2 ? m : 0;
        b = condition2 ? 0 : m;
        c = condition2 ? n : 0;
        d = condition2 ? 0 : n;

虽然这看起来很紧凑(并且更具可读性？对此不确定)，但我认为将它们放入 if else 语句中，因为这样可以节省 4 次相同的 if 检查并提高性能。现有的方法是否可取，或者重写为单个 if else 是否可取？

Answer 1

一般来说，编译器会找出最适合执行的内容。作为一名程序员，您应该关注可读性。

例如，使用 -O3 优化的代码会导致 condition2 仅被评估一次。参见这里:https://godbolt.org/z/4fs8efjoa

如果您的目标是微优化，理论上您可以通过重写代码来完全避免分支，如下所示:

    ...
    else if (condition1) {
        int c2 = condition2, n2 = 1 - c2;
        a = c2 * m;
        b = n2 * m;
        c = c2 * n;
        d = n2 * n;
    }

它在条件2上没有分支，但更难理解。参见这里:https://godbolt.org/z/ojrP9rf5s 。 (注意:乘法指令很昂贵，但比分支错误预测便宜。)

更新:

令人惊讶的是，@Red.Wave 在评论中发布的代码:

    ...
    else if (condition1) {
        std::tie(a, b, c, d) =
            condition2 ? std::tuple{m, 0, n, 0} : std::tuple{0, m, 0, n};
    }

使用 -O3 优化产生与原始代码相同的汇编输出。参见这里:https://godbolt.org/z/YMMbYPbrj

更新:

为了完整起见，因为 a <-> b 和 c <-> d是互补的，你也可以这样做:

    ...
    else if (condition1) {
        a = condition2 ? m : 0;
        b = m - a;
        c = condition2 ? n : 0;
        d = n - c;
    }

请参见此处:https://godbolt.org/z/Khr8zfKMq