Question

编辑：的确，我的计时代码中出现了一个奇怪的错误，导致了这些结果。当我修复错误时，智能版本按预期更快地结束。我的时间码看起来像这样：

bool x = false;
before = now();
for (int i=0; i<N; ++i) {
  x ^= smart_xor(A[i],B[i]);
}
after = now();

我完成了^=以阻止我的编译器优化for循环。但我认为^=以某种方式与两个xor函数奇怪地相互作用。我改变了我的定时代码，只需填写xor结果数组，然后在定时代码之外用该数组进行计算。那就是固定的东西。

我应该删除这个问题吗？

结束编辑

我定义了两个C ++函数，如下所示：

bool smart_xor(bool a, bool b) {
  return a^b;
}

bool dumb_xor(bool a, bool b) {
  return a?!b:b;
}

我的时序测试表明dumb_xor()略快（内联时为1.31ns vs 1.90ns，未内联时为1.92ns vs 2.21ns）。这让我很困惑，因为^运算符应该是单个机器操作。我想知道是否有人有解释。

程序集看起来像这样（未内联时）：

    .file   "xor.cpp"
    .text
    .p2align 4,,15
.globl _Z9smart_xorbb
    .type   _Z9smart_xorbb, @function
_Z9smart_xorbb:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    .cfi_personality 0x3,__gxx_personality_v0
    movl    %esi, %eax
    xorl    %edi, %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   _Z9smart_xorbb, .-_Z9smart_xorbb
    .p2align 4,,15
.globl _Z8dumb_xorbb
    .type   _Z8dumb_xorbb, @function
_Z8dumb_xorbb:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    .cfi_personality 0x3,__gxx_personality_v0
    movl    %esi, %edx
    movl    %esi, %eax
    xorl    $1, %edx
    testb   %dil, %dil
    cmovne  %edx, %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size   _Z8dumb_xorbb, .-_Z8dumb_xorbb
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3"
    .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

我在Intel Xeon X5570上使用g ++ 4.4.3-4ubuntu5。我用-O3编译。

Answer 1

我认为您没有正确对代码进行基准测试。

我们可以在生成的程序集中看到您的smart_xor函数是：

movl    %esi, %eax
xorl    %edi, %eax

，而您的dumb_xor功能是：

movl    %esi, %edx
movl    %esi, %eax
xorl    $1, %edx
testb   %dil, %dil
cmovne  %edx, %eax

很明显，第一个会更快如果没有，那么你就有基准问题。

所以你可能想要调整你的基准测试代码......并且记住你需要运行很多调用来获得一个好的和有意义的平均值。

Answer 2

鉴于您的“哑XOR”代码明显更长（并且大多数指令依赖于前一个，因此它不会并行运行），我怀疑您的结果中存在某种测量错误。

编译器需要为“smart XOR”的外联版本生成两条指令，因为数据所在的寄存器不是给出返回结果的寄存器，因此数据必须移动从EDI和ESI到EAX。在内联版本中，代码应该能够在调用之前使用数据所在的任何寄存器，如果代码允许，结果将保留在它所来自的寄存器中。

调用函数的行外可能至少与函数中的实际代码一样长。

如果您展示用于基准测试的测试工具，那将会有所帮助......

慢速XOR运算符

2 个答案: