短路逻辑运算符为什么要快

Question

这个问题不是关于优化代码的问题，而是一个关于短路逻辑运算符和普通逻辑运算符性能差异的技术问题，这可以归结为它们在硬件上如何执行。

是的，如果右操作数是昂贵的，那么尝试不求值它是有益的。但是对于像x&(Y，Z)这样的简单条件，假设这些是原子变量，非短路逻辑运算符可能执行得更快。我说的对吗？

我假设短路逻辑运算符使用分支（没有官方来源，只是自己想的），因为如果不这样的话，你如何在按顺序执行指令的同时做出那些跳跃呢？

Answer 1

这是很晚了，但由于这还没有得到答复(……)，我要去试试看。

您已经指出了分支预测，这本来就是正确的。现代硬件上还有其他硬件相关的问题，这些问题大多与指令级并行性和操作相互依赖性有关。

一个短路操作员在A为假的情况下要求A和然后B被评估，B不被评估。这将使我们回到分支和CPU流水线由于投机执行而被刷新的问题上。需要连续检查的条件越多，成本就越高。另一方面，由于存在多个物理ALU/FPU/AGU等，CPU可以在同一时钟周期内评估“多个”指令，因此在非短路操作下，这会变得更便宜。

a && b: 

cmp    a, 0
jne    LABEL_A
---more code---
LABEL_A:
cmp    b, 0
jne    RETURN_LABEL
 ---more code--- 

相对于...（假设像setb这样的指令用于箝位到[0,1])

a & b 

and   a, a, b
cmp   a, 0
jne   RETURN_LABEL
---more code---

这在由此产生的html" target="_blank">程序集本身中应该是不言而喻的。但是是的，你说的没错，你绝对应该使用短路来避免在A为假的情况下昂贵的计算B。但即使这样，CPU也可能会推测性地执行B的测试。所以基本上，非常简单地说，你可以“通过使用短路操作符（原文如此！！！！！）只会使事情变得更糟”。