W C++, czy lepiej jest ograniczyć wartość przy użyciu std :: min lub oddziału?

Question

Bardzo częstym wzorcem w programowaniu jest maksymalne ograniczenie wartości po jakiejś aktualizacji. Co chciałbym wiedzieć, jest, jeśli istnieje różnica pomiędzy następującymi dwoma kawałkami kodu, a jeśli trzeba być preferowane:

value += increment; 
value = std::min(value, valueMax); 

vs

value += increment; 

if (value > valueMax) 
    value = valueMax; 

Moje myślenie jest to, że przychodzi do tego, czy procesory mają instrukcje do pobierania dwóch wartości i tworzenia minimum. Jeśli tak, wywołanie std :: min powinno skutkować tą instrukcją i uniknąć niepotrzebnej gałęzi. Jeśli nie, druga wersja unika niepotrzebnego przypisania, gdy wartość < = valueMax.

Nie jestem zbyt dobry w tego typu sprawach, ale jestem pewien, że są to hakerzy ze starej szkoły, którzy o tym wiedzą. Zapytam ich: co jest lepsze?

Answer 1

Nowoczesne kompilatory są wystarczająco inteligentne, aby wygenerować ten sam kod w obu przypadkach. Na przykład 32-bitowy GCC generuje:

addl %esi, %edi 
cmpl %edx, %edi 
movl %edi, %eax 
cmovgl %edx, %eax 

64-bitowy szczęk:

%1 = add nsw i32 %increment, %value 
%2 = icmp sgt i32 %1, %valueMax 
%value = select i1 %2, i32 %valueMax, i32 %1 

Answer 2

Na VC10 dopuszczonego do następnego kodu, że ma następujący zestaw:

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    int dummyValue = 0, valueMax = 3000, value = valueMax + 1; 

    cin >> valueMax; 
    cin >> value; 

    dummyValue = std::min(value, valueMax); 

    cout << dummyValue; 
    cin >> valueMax; 
    cin >> value; 

    if (value > valueMax) 
    dummyValue = valueMax; 

    cout << dummyValue; 
    return 0; 
} 

Wygenerowano :

24: dummyValue = std::min(value, valueMax); 
00E112AF mov   eax,dword ptr [valueMax] 
00E112B2 cmp   eax,dword ptr [value] 
00E112B5 lea   edx,[value] 
00E112B8 lea   ecx,[valueMax] 
00E112BB cmovge  ecx,edx  // <-- this is our conditional assignment 
00E112BE mov   esi,dword ptr [ecx] 

i

if (value > valueMax) 
    dummyValue = valueMax 
00E112ED mov   eax,dword ptr [valueMax] 
00E112F0 cmp   dword ptr [value],eax 
00E112F3 mov   ecx,dword ptr ds:[0E13038h] 
00E112F9 cmovg  esi,eax 

Więc oba przypadki zoptymalizowany zarówno cmovge lub cmovg instrukcji.

Nadal będę z std::min, ponieważ pokazuje intencję lepiej niż oświadczenie if. Jest zoptymalizowany i jest bardziej czytelny.

Answer 3

Odpowiedź zależy od rodzaju wartości. Kod może być skutecznie zoptymalizowany, jeśli wszystkie operacje są w pełni przezroczyste dla optymalizatora kodu, co miałoby miejsce, gdyby wartość była zwykłą liczbą całkowitą. Ale twój kod również by się skompilował, jeśli wartość jest std :: string, a druga wersja może być potencjalnie szybsza, ponieważ przypisanie jest warunkowe.