哪个更有效率。 if(a-b >0) 或 if (a > b) [关闭]答案

【问题标题】：Which is more efficient. if(a-b >0) or if (a > b) [closed]哪个更有效率。 if(a-b >0) 或 if (a > b) [关闭]
【发布时间】：2014-08-12 10:01:48
【问题描述】：

这可能是一个简单的问题。

我想知道这 2 条语句中的哪一条将花费更少的时间来执行。

if ( a - b > 0 ) or if ( a > b )

在第一种情况下，必须计算差异，然后将其与0进行比较，而在第二种情况下，直接比较a和b。

谢谢。

【问题讨论】：

与往常一样，这些微小的差异在当今的计算机上毫无意义。如果它可能很重要，它取决于你的编译器。因此，请使用分析器并找出自己的情况。
这种微优化已经花费了您更多的时间来发布问题，而不是您可能通过提高性能来恢复。
什么语言？哪个编译器？调用了哪些选项？两者不一定等价； a - b 可以溢出。
如果目的是测试a 是否大于b，则执行if (a > b)。如果另一个更快，那么你的编译器应该为你做那个转换。

标签： algorithm performance

【解决方案1】：

为了可读性，我总是选择a > b

【讨论】：

【解决方案2】：

如果你真的想知道，在 C 语言中，假设我们有 test.c:

int main()
{
  int a = 1000, b = 2000;
  if (a > b) {
    int c = 2;
  }
  if (a - b > 0) {
    int c = 3;
  }
}

用gcc -S -O0 test.c编译，得到test.s：

.file   "test.c"
.text
.globl  main
.type   main, @function
main:

.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    movl    $1000, -16(%rbp)
    movl    $2000, -12(%rbp)
    movl    -16(%rbp), %eax
    cmpl    -12(%rbp), %eax
    jle .L2
    movl    $2, -8(%rbp)
.L2:
    movl    -12(%rbp), %eax
    movl    -16(%rbp), %edx
    subl    %eax, %edx
    movl    %edx, %eax
    testl   %eax, %eax
    jle .L4
    movl    $3, -4(%rbp)
.L4:
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

请看上面

    movl    $1000, -16(%rbp)
    movl    $2000, -12(%rbp)
    movl    -16(%rbp), %eax
    cmpl    -12(%rbp), %eax
    jle .L2
    movl    $2, -8(%rbp)

和

    movl    -12(%rbp), %eax
    movl    -16(%rbp), %edx
    subl    %eax, %edx
    movl    %edx, %eax
    testl   %eax, %eax
    jle .L4
    movl    $3, -4(%rbp)

a - b > 0 需要多一步。

注意

以上是在Ubuntu 14.04 和gcc 4.8 上编译的，优化关闭(-O0)
正如@Blastfurnace 所指出的，使用-O2 或-O3，汇编代码不再可读。你需要配置文件才能得到一个想法。但我相信它们会针对相同的代码进行优化。
谁在乎

【讨论】：

既然问题是关于性能的，为什么要关闭优化？
@Blastfurnace 使用-O2 或-O3，上述简单示例优化为空。实际上在我看来，-O2 或-O3，代码没有区别。感谢您指出这一点。
为了防止优化所有内容，您可以从标准输入读取a 和b 并打印c。你的第三点是正确的。

【解决方案3】：

正如 Keith Thompson 指出的那样，两者不相同。例如，如果a 和b 是无符号的，则a-b 始终为非负数，从而使语句等效于if(a != b)。

反正我做了一个不切实际的测试：

int main() {
    volatile int a, b;

    if(a-b>=0)
        printf("a");

    if(a>b)
        printf("b");

    return  0;
}

用-O3 编译它。这是反汇编：

    pushq   %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp3:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp4:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    subq    $16, %rsp
    movl    -4(%rbp), %eax
    subl    -8(%rbp), %eax
    testl   %eax, %eax
    jle LBB0_2
## BB#1:
    movl    $97, %edi
    callq   _putchar
LBB0_2:
    movl    -4(%rbp), %eax
    cmpl    -8(%rbp), %eax
    jle LBB0_4
## BB#3:
    movl    $98, %edi
    callq   _putchar
LBB0_4:
    xorl    %eax, %eax
    addq    $16, %rsp
    popq    %rbp
    ret

在-O3，a-b>0 仍在使用一条额外的指令。

即使你用 ARM 编译器编译，也有额外的指令：

    push    {lr}
    sub sp, sp, #12
    ldr r2, [sp, #0]
    ldr r3, [sp, #4]
    subs    r3, r2, r3
    cmp r3, #0
    ble .L2
    movs    r0, #97
    bl  putchar(PLT)
.L2:
    ldr r2, [sp, #0]
    ldr r3, [sp, #4]
    cmp r2, r3
    ble .L3
    movs    r0, #98
    bl  putchar(PLT)
.L3:
    movs    r0, #0
    add sp, sp, #12
    pop {pc}

请注意，（1）volatile 是不现实的，除非您正在处理例如硬件寄存器或线程共享内存，以及 (2) 实践中的差异甚至无法衡量。

由于两者在某些情况下具有不同的语义，写出正确的。以后担心优化！

【讨论】：

【解决方案4】：

如果执行减法和测试符号的结果与比较结果相同并且运行速度更快，则处理器设计人员会将整数比较指令映射到减法和测试。

我认为您可以假设比较至少与减法和测试一样快，并且具有更清晰的真正主要优势。

【讨论】：