x86 Inc.与add指令的相对性能

Question

一个快速问题，假设事前

mov eax, 0

哪一个更有效率？

inc eax
inc eax

或

add eax, 2

另外，在两个inc更快的情况下，编译器(比如说，GCC)是否通常(即没有积极的优化标志)对var += 2进行优化？

PS:不要费心用“不要过早优化”的变体来回答，这只是学术兴趣。

Answer 1

同一寄存器上的两条inc指令(或者更一般地说，两条读-修改-写指令)总是至少有两个周期的相关性链。这是假设Inc.的一个时钟延迟，这是自486以来的情况。这意味着如果周围的指令不能与两个inc指令交错来隐藏这些延迟，代码的执行速度将会变慢。

但是没有编译器会发出你建议的指令序列(mov eax,0将被xor eax,eax取代，参见What is the purpose of XORing a register with itself?)

mov eax,0
inc eax
inc eax

它将被优化为

mov eax,2

Answer 2

如果你想知道x86指令的原始性能统计数据，请参阅Dr Agner Fogs listings (确切地说是第4卷)。至于编译器的部分，这取决于编译器的代码生成器，而不是你应该太依赖的东西。

顺便说一句:我发现有趣/讽刺的是，在一个关于性能的问题中，你使用MOV EAX,0而不是XOR EAX,EAX :P将寄存器置零(如果MOV EAX,0是事先完成的，最快的变体将是去掉inc和add而只是MOV EAX,2)。

Answer 3

无论出于何种目的，这可能都无关紧要。但要考虑到公司的使用更少的字节。

考虑以下代码：

int x = 0;
x += 2;

在不使用任何优化标志的情况下，GCC将此代码编译为：

80483ed:       c7 44 24 1c 00 00 00    movl   $0x0,0x1c(%esp)
80483f4:       00 
80483f5:       83 44 24 1c 02          addl   $0x2,0x1c(%esp)

使用-O1和-O2，它就变成了：

c7 44 24 08 02 00 00    movl   $0x2,0x8(%esp)

很好笑，不是吗？