有效地检查整数的偶数/奇数

Question

我有一个数学函数，它取决于三个变量 {n、a 和 b}，它们由下式给出

{a = n+1, b=n} 当 n 为偶数时

{b = n+1, a=n} 当 n 为奇数时

我的函数被调用很多次，有不同的n。有没有一种有效的方法来实现这一点？我在想 switch 和 if 语句从长远来看可能不会那么有效..

编辑：这是一个最小的例子：

void func(int n)
{
    int a, b;
    if(!(n%2))
    {
        a=n+1;
        b=n;
    }
    else
    {
        a=n;
        b=n+1;
    }
    //continue ...
}

Answer 1

您可以使用以下内容：

int a = n|1;
int b = (n+1)&~1;

gcc -O3 输出（n 存储在寄存器 eax 中）

mov edx, eax
add eax, 1
or  edx, 1    //a is in edx
and eax, -2   //b is in eax

使用时

int a = n + 1 - (n&1);
int b = n + (n&1);

给出（n 存储在 edx 中）

mov ecx, edx
mov eax, edx
and ecx, 1
or  eax, 1
add edx, ecx

和

int a = n + !(n&1);
int b = n + (n&1);

给予

mov eax, edx
and eax, 1
mov ecx, eax
xor ecx, 1
lea eax, [eax+edx*2]

第一个变体（至少使用 gcc）比其他变体少一条指令。不过，根据您的编译器，您必须分析您的代码。

Answer 2

只要使用的数制是二进制补码（即-1 == ~0），就可以这样使用：

  int odd = n & 1;
  a = n + !odd;    // Adds one if n is even
  b = n + odd;     // adds one if n is odd. 

此解决方案既避免了% 2，也避免了2 可能比& 1 多一点，同时避免了if。它应该比if 解决方案快得多，并且可能比% 2 好一点。

如果不知道数字系统是二进制补码（并且数字可以是负数），这将避免 if：

 int odd = !!(n % 2);  // using !! to ensure 0 or 1 value.
 a = n + !odd;
 b = n + odd;

这与我的第一个代码的逻辑相同，但避免依赖二进制补码。虽然我不知道今天生产的不是二进制补码的任何通用处理器（或者甚至在过去 20 年左右一直在生产 - 毫无疑问有人会告诉我我错了，有些流行的模型仍在制造中……）。

与性能一样，请确保您知道什么是瓶颈，并且只有在代码确实排在前 10 位时才“弄乱”代码。并衡量新代码和旧代码以确保新代码实际上是一种改进。

Answer 3

你可以试试这个，但你必须分析它的性能是否更好/更差：

int *p[] = {&a, &b};
*p[n % 2] = n + 1;
*p[1 - (n % 2)] = n;

Answer 4

作为另一种方式：

int a, b;
a = b = n;
{
    int p = n & 1;
    b += p;
    a += p ^ 1;
}

这里：

• 批量复制到a、b。
• 帮助编译器检测p 的较小范围。
• & 在一处。

Answer 5

试试这个没有 if:

a = n + (n + 1) % 2
b = n + n % 2

但我不确定性能是否会有所不同。在判断之前测量性能。

Answer 6

b = n + (n & 1)
a = n + n + 1 - b

Answer 7

以下代码将判断 a 是偶数还是奇数：

if(a%2==0)
{
    a = n+1;
    b=n;
}
else
{
    b = n+1;
    a=n;
}

这称为“模数”或“模数”运算符，并返回左输入除以右输入的余数。如果 a 除以 2 时余数为 0，则 2 必须均匀进入，因此 a 是偶数。否则就很奇怪了。