提问人：galinette 提问时间：12/8/2015 最后编辑：user16217248galinette 更新时间：11/13/2023 访问量：1779
将比较结果用作 int 真的是无分支吗？
Is using the result of comparison as int really branchless?
问：
我在很多答案中都看到过这样的代码，作者说这是无分支的：
template <typename T>
inline T imax (T a, T b)
{
return (a > b) * a + (a <= b) * b;
}
但是，在当前的架构上，这真的是无分支的吗？（x86，ARM... 有没有真正的标准保证这是无分支的？
答：
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fuz
12/8/2015
#1
x86 具有一系列指令，这些指令根据标志的值将字节寄存器设置为 1 或 0。编译器通常使用它来实现这种没有分支的代码。SETcc
如果您使用“幼稚”方法
int imax(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
编译器将使用（条件移动）系列指令生成更高效的无分支代码。CMOVcc
ARM 能够有条件地执行每条指令，这使得编译器能够有效地编译 U 和朴素的实现，朴素的实现速度更快。
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Lundin
12/8/2015
换句话说：通过尝试手动优化代码，而不是编写尽可能可读和简单的代码，代码变得更丑陋和更慢。
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SergeyA
12/8/2015
这并不奇怪。根据定义，编译器编写者通常比 C++ 程序员更了解芯片组指令。
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galinette
12/8/2015
对于平台部分来说，这是一个很好的答案，但是标准中真的可以保证无分支吗？我想使用 if/else 可以作为您的“幼稚”方法，这基本上意味着我引用的这些伪优化答案与 std 函数（最小值、最大值等）相比会降低性能
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fuz
12/8/2015
@galinette我不熟悉 C++ 标准，但如果它像 C 标准一样，它现在绝对可以保证某些东西是如何实现的。从标准的角度来看，甚至加法也可以通过分支来实现。
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fuz
12/9/2015
@galinette 我删除了您在答案中添加的句子，因为我不熟悉C++标准，也不想对此做出任何声明。
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mirabilos
8/3/2019
#2
我偶然发现了这个 SO 问题，因为我也在问我同样的问题......事实证明，并非总是如此。例如，以下代码...
const struct op {
const char *foo;
int bar;
int flags;
} ops[] = {
{ "foo", 5, 16 },
{ "bar", 9, 16 },
{ "baz", 13, 0 },
{ 0, 0, 0 }
};
extern int foo(const struct op *, int);
int
bar(void *a, void *b, int c, const struct op *d)
{
c |= (a == b) && (d->flags & 16);
return foo(d, c) + 1;
}
...在所有优化级别中，使用 GCC 3.4.6 （i386） 和 8.3.0 （amd64， i386） 编译为分支代码。3.4.6 中的那个更手动合法，我将用以下方式进行演示：gcc -O2 -S -masm=intel x.c; less x.s
[…]
.text
.p2align 2,,3
.globl bar
.type bar , @function
bar:
push %ebp
mov %ebp, %esp
push %ebx
push %eax
mov %eax, DWORD PTR [%ebp+12]
xor %ecx, %ecx
cmp DWORD PTR [%ebp+8], %eax
mov %edx, DWORD PTR [%ebp+16]
mov %ebx, DWORD PTR [%ebp+20]
je .L4
.L2:
sub %esp, 8
or %edx, %ecx
push %edx
push %ebx
call foo
inc %eax
mov %ebx, DWORD PTR [%ebp-4]
leave
ret
.p2align 2,,3
.L4:
test BYTE PTR [%ebx+8], 16
je .L2
mov %cl, 1
jmp .L2
.size bar , . - bar
事实证明，指针比较操作调用比较甚至子例程来插入 1。
在这里，即使不使用也有所作为。!!(a == b)
TL的;博士
检查实际编译的实际编译器输出（使用或反汇编;如果不在 x86 上，则删除，它只会使汇编更清晰）;编译器是不可预测的野兽。-Sobjdump -d -Mintel x.o-Mintel
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fuz
9/28/2020
请注意，如果编译为 32 位，则可能需要指定足够新的体系结构（例如），因为所需的无分支指令是在大约 25 年前才添加的。-march=i686
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fuz
9/28/2020
请注意，在这种特定情况下，不能使用无分支代码，因为编译器不能假设允许取消引用 if .因此，它必须发出一个分支，以保护这种取消引用。d->flagsa != b
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user16217248
11/13/2023
我怀疑这里的罪魁祸首是逻辑算子，它需要分支进行短路评估，而不是实际的比较算子。请尝试。&&c |= (a == b) & (d->flags >> 4 & 1);
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mirabilos
11/14/2023
@user16217248啊啊啊啊你是对的......并且编译器通常无法进行等价，因为短路（毕竟可能是零）......好点，因此它在 GCC 3.4.6 中也是无分支 （ + ） 的，即使对于 .dcmpsetei386
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const T v[] = {b, a}; return v[a>b]