C ++优化器：除法

问题描述

假设我有2条if语句：

if (frequency1_mhz > frequency2_hz * 1000) {// some code}

if (frequency1_mhz / 1000 > frequency2_hz ) {// some code}

我猜想这两个函数的功能完全相同，但是我猜测带有乘法的第一个语句比除法更有效。

C ++编译器会对此进行优化吗？还是在设计代码时应该考虑的一件事

解决方法

是，不是。

代码不同：

由于四舍五入，结果可能有所不同（例如frequency1_mhz=1001和frequency2_hz=1）
第一个版本可能比第二个版本早溢出。例如frequency2_hz等于1000000000会使int溢出（并导致UB）

仍然可以使用乘法进行除法。

不确定时，只需查看生成的程序集即可。

Here's为两个版本生成的程序集。第二个更长，但仍然没有除法。

version1(int,int):
        imul    esi,esi,1000
        xor     eax,eax
        cmp     esi,edi
        setl    al
        ret
version2(int,int):
        movsx   rax,edi
        imul    rax,rax,274877907     ; look ma,no idiv!
        sar     edi,31
        sar     rax,38
        sub     eax,edi
        cmp     eax,esi
        setg    al
        movzx   eax,al
        ret

不，它们不是等效的状态参数，因为除法不是浮点数或整数乘法的精确逆。

整数除法将正整数舍入

int f1=999;
int f2=0;

static_assert(f1>f2*1000);

static_assert(f1/1000==f2);

倒数并不精确：

static_assert(10.0!=10*(1.0/10));

如果它们是使用-O3构建的浮动，则GCC会生成相同的程序集（无论好坏）

bool first(float frequency1_mhz,float frequency2_hz) {
    return frequency1_mhz > frequency2_hz * 1000;
}

bool second(float frequency1_mhz,float frequency2_hz) {
    return frequency1_mhz / 1000 > frequency2_hz;
}

The assembly

first(float,float):
        mulss   xmm1,DWORD PTR .LC0[rip]
        comiss  xmm0,xmm1
        seta    al
        ret
second(float,float):
        divss   xmm0,xmm1
        seta    al
        ret
.LC0:
        .long   1148846080

c++division optimization optimization