分支预测和分支目标预测之间的性能差异？

Question

我正在编写一些音频代码，其中基本上所有内容都是一个小循环。据我所知，分支预测失败是一个足够大的性能问题，我很难保持代码分支的自由。但是只有这么远的时间才能带我，这让我想知道不同类型的分支。

在 c 中，固定目标的条件分支：

int cond_fixed(bool p) {
    if (p) return 10;
    return 20;
}

并且（如果我正确理解这个问题），无条件分支到变量目标：

struct base {
    virtual int foo() = 0;
};

struct a : public base {
    int foo() { return 10; }
};

struct b : public base {
    int foo() { return 20; }
};

int uncond_var(base* p) {
    return p->foo();
}

是否存在性能差异？在我看来，如果这两种方法中的一种明显快于另一种，编译器只需将代码转换为匹配即可。

对于那些分支预测非常重要的情况，了解哪些关于性能的细节是有用的？

编辑：x： 10？20的实际操作只是一个占位符。分支之后的实际操作至少足够复杂，以至于两者都做效率低下。此外，如果我有足够的信息来明智地使用__builtin_expect，分支预测在这种情况下将不是问题。

Answer 1

你没有提到你的编译器。我曾经在一个性能关键的应用程序中使用过GCC（实际上是我大学的一次竞赛），我记得GCC有__builtin_expect宏。我在代码中检查了所有条件，最终获得了5-10%的加速，我发现这是惊人的，因为我几乎关注了我所知道的一切（内存布局等），而且我没有改变算法本身的任何内容。

顺便说一下，这个算法是一个非常基本的深度搜索。我在Core 2 Duo上运行了它，但不确定是哪一个。

Answer 2

旁注:如果你有一个代码

if (p) a = 20; else a = 10;

然后没有任何分支。编译器正在使用条件移动（请参阅：为什么条件移动不容易受到分支预测失败的攻击？）