czy lepiej unikać operatora mod, kiedy to możliwe?

Question

Zakładam, że obliczanie modułu liczby jest dość kosztowną operacją, przynajmniej w porównaniu z prostymi testami arytmetycznymi (takimi jak sprawdzanie, czy liczba przekracza długość tablicy). Jeśli tak jest rzeczywiście, czy skuteczniej jest zastąpić, na przykład, następujący kod:

res = array[(i + 1) % len]; 

z następującymi? :

Pierwszy jest łatwiejszy w oczach, ale zastanawiam się, czy drugi może być bardziej wydajny. Jeśli tak, czy mogę oczekiwać, że kompilator optymalizujący zastąpi pierwszy fragment kodu drugim, gdy używany jest język skompilowany?

Oczywiście ta "optymalizacja" (jeśli rzeczywiście jest to optymalizacja) nie działa we wszystkich przypadkach (w tym przypadku działa tylko wtedy, gdy i+1 nigdy nie jest większa niż len).

Answer 1

Moja ogólna porada jest następująca. Użyj dowolnej wersji, która Twoim zdaniem jest łatwiejsza dla oka, a następnie zrób profil całego systemu. Zoptymalizuj jedynie te części kodu, które profiler zaznacza jako wąskie gardła. Założę się, że dolara dolara, że ​​operator modulo nie będzie wśród nich.

Jeśli chodzi o konkretny przykład, tylko analiza porównawcza może określić, która z nich jest szybsza w danej architekturze przy użyciu określonego kompilatora. Potencjalnie zamieniasz modulo na branching, a to jest coś oczywistego, co byłoby szybsze.

Answer 2

Modulo można wykonać za pomocą instrukcji pojedynczego procesora na większości architekturach (np. DIV na x86). Jednak jest to prawdopodobnie przedwczesna optymalizacja tego, czego potrzebujesz.

Answer 3

Wskazówki uniknąć% (moduł) operatora http://embeddedgurus.com/stack-overflow/2011/02/efficient-c-tip-13-use-the-modulus-operator-with-caution

Answer 4

Kilka prostych pomiarów:

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    int test = atoi(argv[1]); 
    int divisor = atoi(argv[2]); 
    int iterations = atoi(argv[3]); 

    int a = 0; 

    if (test == 0) { 
     for (int i = 0; i < iterations; i++) 
      a = (a + 1) % divisor; 
    } else if (test == 1) { 
     for (int i = 0; i < iterations; i++) 
      a = a + 1 == divisor ? 0 : a + 1; 
    } 

    printf("%d\n", a); 
} 

Kompilacja albo z gcc lub brzękiem z -O3 i działa time ./a.out 0 42 1000000000 (wersja modulo) lub time ./a.out 1 42 1000000000 (porównanie wersja) wyniki:

• 6,25 sekundy runtime użytkownika dla wersji modulo,
• 1.03 sekundy dla wersji porównawczej.

(używając gcc 5.2.1 lub szczęk 3.6.2; Intel Core i5-4690K @ 3.50GHz; 64-bitowy Linux)

Oznacza to, że prawdopodobnie jest to dobry pomysł, aby użyć Porównanie wersji .