C++优化if性能

Question

请考虑以下两种情况：

if( error ==0 )
{
    // DO success stuff
}
else
{
    // DO error handling stuff
}

而这个：

if( error != 0 )
{
    // DO error handling stuff
}
else
{
    // DO success stuff
}

其中一个会执行另一个，因为我知道大多数时候我都会进入成功代码路径。

Answer 1

与其担心这可能只是在最罕见的情况下才是性能问题，不如问问自己哪个更易读。对于错误检查，可以使用保护条款，这样可以避免过多的缩进/括号：

if( error != 0 )
{
    // DO error handling stuff
    return;
}

// DO success stuff

如果您知道一条路径比另一条路径更有可能，并且您确信这确实对性能至关重要，则可以让编译器知道(例如GCC)：

if( _builtin_expect (error == 0, 1) )
{
    // DO success stuff
}
else
{
    // DO error handling stuff
}

当然，这会使代码更难读--如果真的需要的话只能使用它。

Answer 2

那得看情况。

当代码只运行一次时，一开始使用更有可能的代码将在统计上更快--当且仅当分支预测的cpu实现不是多行之间的“共享计数器”(例如，每16条语句共享相同)。但是，大多数代码并不是这样运行的。它将运行多个，12，1万亿次(例如，在will循环中)。

多次运行

没有人会比别人表现得更好。其原因是分支预测。每次程序运行if语句时，cpu都会计数该语句为真的次数。这样，它现在可以高精度地预测下一次，如果代码再次运行。如果您要测试您的代码10亿次，您将看到，如果您的部分或其他部分被执行，它将是无关紧要的。CPU将为它认为最有可能发生的情况进行优化。

这是一个简化的解释，因为CPU分支预测是足够聪明的，当一些代码总是翻转:真、假、真、假、真、假甚至是真、真、假、假、真、真、假.

你可以在维基百科关于分支预测的文章上学到很多东西

Answer 3

Gcc的默认行为是对if语句的真实情况进行优化。在此基础上，它将选择使用je或jne。

如果您知道并希望精确控制哪个调用路径更有可能，请使用下面的宏查找控件。

#define likely(x)       __builtin_expect((x),1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect((x),0)