ist es besser, wenn möglich den mod-Operator zu vermeiden?

Question

Ich nehme an, dass die Berechnung des Moduls einer Zahl eine etwas teure Operation ist, zumindest im Vergleich zu einfachen arithmetischen Tests (wie sehen, ob eine Zahl die Länge eines Arrays überschreitet). Wenn dies tatsächlich der Fall ist, ist es effizienter zu ersetzen, beispielsweise der folgende Code ein:

res = array[(i + 1) % len]; 

mit folgendem? :

Die erste ist einfacher auf die Augen, aber ich frage mich, ob die zweite effizienter sein könnte. Wenn ja, kann ich erwarten, dass ein optimierender Compiler das erste Snippet durch das zweite ersetzt, wenn eine kompilierte Sprache verwendet wird?

Natürlich funktioniert diese "Optimierung" (wenn es in der Tat eine Optimierung ist) nicht in allen Fällen (in diesem Fall funktioniert es nur, wenn i+1 nie mehr als len ist).

Answer 1

Mein allgemeiner Rat lautet wie folgt. Verwenden Sie die Version, von der Sie glauben, dass sie für das Auge einfacher ist, und profilieren Sie dann Ihr gesamtes System. Optimieren Sie nur die Teile des Codes, die der Profiler als Engpässe kennzeichnet. Ich wette, dass der Modulo-Operator nicht unter ihnen ist.

Soweit das spezifische Beispiel geht, kann nur Benchmarking sagen, welche schneller auf Ihrer spezifischen Architektur mit Ihrem spezifischen Compiler ist. Sie ersetzen möglicherweise modulo mit branching, und es ist alles andere als offensichtlich, die schneller wäre.

Answer 2

Modulo kann mit einer einzigen Prozessoranweisung auf den meisten Architekturen (zB DIV auf x86) durchgeführt werden. Es ist jedoch wahrscheinlich eine vorzeitige Optimierung für das, was Sie brauchen.

Answer 3

Tipps% (Modul) Operator, um zu verhindern http://embeddedgurus.com/stack-overflow/2011/02/efficient-c-tip-13-use-the-modulus-operator-with-caution

Answer 4

Einige einfache Messung:

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    int test = atoi(argv[1]); 
    int divisor = atoi(argv[2]); 
    int iterations = atoi(argv[3]); 

    int a = 0; 

    if (test == 0) { 
     for (int i = 0; i < iterations; i++) 
      a = (a + 1) % divisor; 
    } else if (test == 1) { 
     for (int i = 0; i < iterations; i++) 
      a = a + 1 == divisor ? 0 : a + 1; 
    } 

    printf("%d\n", a); 
} 

mit entweder kompilieren gcc oder Klappern mit -O3 und time ./a.out 0 42 1000000000 (Modulo-Version) oder time ./a.out 1 42 1000000000 läuft (Vergleich Version) Ergebnisse

• 6,25 Sekunden Benutzerlaufzeit für die Modulo-Version,
• 1,03 Sekunden für die Vergleichsversion.

(mit gcc 5.2.1 oder 3.6.2 Klirren, Intel Core i5-4690K @ 3.50GHz; 64-Bit-Linux)

Das bedeutet, dass es wahrscheinlich eine gute Idee, den Vergleich Version zu verwenden .