為什么一項任務比另一項任務更快？

Question

我聽到很多人說

int a = 0;
a += 10;

比...快

int a = 0;
a = a + 10;

這是為什么？ 我用gdb調試了它，它是完全相同的指令。

gdb：

第一

(gdb) list
1   int main()
2   {
3       int counter = 0;
4       counter = counter + 10;
5       return 0;
6   }
(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
   0x00000000004004cc <+0>: push   %rbp
   0x00000000004004cd <+1>: mov    %rsp,%rbp
   0x00000000004004d0 <+4>: movl   $0x0,-0x4(%rbp)
   0x00000000004004d7 <+11>:    addl   $0xa,-0x4(%rbp)
=> 0x00000000004004db <+15>:    mov    $0x0,%eax
   0x00000000004004e0 <+20>:    pop    %rbp
   0x00000000004004e1 <+21>:    retq   
End of assembler dump.

第二

(gdb) list
1   int main()
2   {
3       int counter = 0;
4       counter += 10;
5       return 0;
6   }

(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
   0x00000000004004cc <+0>: push   %rbp
   0x00000000004004cd <+1>: mov    %rsp,%rbp
   0x00000000004004d0 <+4>: movl   $0x0,-0x4(%rbp)
   0x00000000004004d7 <+11>:    addl   $0xa,-0x4(%rbp)
=> 0x00000000004004db <+15>:    mov    $0x0,%eax
   0x00000000004004e0 <+20>:    pop    %rbp
   0x00000000004004e1 <+21>:    retq   
End of assembler dump.

那么，為什么“（變量）+ =（值）”比“（變量）=（變量）+（值）”更快？

Answer 1

不快。 如您所見，生成的程序集是相同的。 誰告訴你一個更快的速度就是在編故事。

Answer 2

就像其他人所說的，在這種情況下沒關系。 但是，有一些類似但非常不同的情況：

int *f(void);
(*f()) = (*f()) + 1;
(*f()) += 1;

在第二行中， f()被調用兩次，在第三行中，僅被調用一次。

int * volatile *p;
**p = **p + 1;
**p += 2;

在第二行中，編譯器將讀取*p兩次，並假設它在兩次訪問之間可能會發生變化（並且您將讀一個地方，寫另一個地方）。 在第3個中，它將讀一次*p並遞增該位置。

如果您感到頑皮：

#define a *f()
int a;
a = a + 1;
a++;

看起來幾乎與問題中的一樣，但行為與我的第一個示例類似。

Answer 3

我認為您剛剛證明，無論使用哪種c編譯器，它都根本不快。 但是，您可能在編譯過程中運行了優化。 另外，其他編譯器可能不會以相同的方式進行操作。

Answer 4

我認為他們所說的“更快”是指輸入a += 10比輸入a = a + 10更容易。 兩者都完全相同。

Answer 5

您必須在逐個編譯器的基礎上並逐個選項地進行研究。 未優化的代碼可能會生成不同的代碼，但是同時，即使對於這一行代碼，未優化的代碼也可能會慢得多。 真正的答案與編譯器內部有關，使用clang / llvm可以很容易地看到編譯器的內部，但也許可以與gcc等一起使用。 到了生成匯編的時候，編譯器往往會擁有內部通用代碼來進行一些優化，然后最終轉換為匯編/機器代碼將進一步針對特定目標進行優化。 您的問題的有趣答案是，編譯器前端如何使用這兩行微妙的不同代碼行？ 如果不是從一開始就不是那一點，那么這兩者在匯編/機器代碼輸出的途中或在什么時候會變成相同的結果？

Answer 6

否。您的信息不正確。 兩條指令占用相同的時間。

都

int a = 0;
a += 10;

和

int a = 0;
a = a + 10;

生成相同的匯編代碼並且速度相同。