Правда ли, что побитовые операции работают быстрее арифметических?

@RazorQ · Регистрация: 06.02.2009

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Правда ли, что побитовые операции работают быстрее арифметических? Если да, то объясните почему?

@CheshireCat · 10.06.2009, 21:47

Что именно имеется в виду под "побитовыми операциями"? Операции &, |, ^? Тогда - нет. Можешь скачать с сайта Intel их IA Optimization Manual и убедиться сам.

@Monte-Cristo · 10.06.2009, 22:07

Возможно я и ошибаюсь, но где-то читал, что сдвиги >> и << работают быстрее арифметических операций.

Т.е. делить на два быстрее так:

C++
1
2
int a = 10;
int b = a >> 1;

Evg · 10.06.2009, 22:35

С точки зрения аппаратной реализации целочисленные плюс, минус, сдвиги, and, or, not, xor работают одинаково (условно говоря, один такт). Целочисленное умножение работает дольше (вспомни, как оно делается столбиком), целочисленное деление - ещё дольше.

Плавающие операции в современных процессорах в основном поддержаны аппаратно. Из-за того, что значения там представлены в экспотенциальной форме, то плавающие умножение и деление на многих архитектурах работают быстрее, чем целочисленные

@CheshireCat · 10.06.2009, 22:35

Это было актуально в давно ушедшую эпоху 8088 и MSDOS. В современных условиях на ЯВУ это окажется нисколько не быстрее, чем тривиальное int b = a / 2; Потому что вменяемые компиляторы уже достаточно "поумнели", чтобы автоматически выполнить такую оптимизацию. Не стоит пытаться "перехитрить" оптимизатор компилятора - он обладает гораздо большей информацией о генерируемом коде и способен выполнить такие оптимизации, которые тебе (и мне тоже) и в голову не придут....

Evg · 10.06.2009, 22:42

На старых sparc'ах целочисленное умножение компилятор строил как преобразование в плавающее, умножение плавающих, преобразование в целое. Даже такой паравоз операций работал быстрее, чем целочисленное умножение. На современных процессорах целочисленное умножение работает по более продвинутой схемотехнике, чем умножение столбиком (правда не знаю, как точно, видимо смысл тот же, но делается как-то впараллель)

Добавлено через 4 минуты 24 секунды

Сообщение от CheshireCat

Это было актуально в давно ушедшую эпоху 8088 и MSDOS. В современных условиях на ЯВУ это окажется нисколько не быстрее, чем тривиальное int b = a / 2; Потому что вменяемые компиляторы уже достаточно "поумнели", чтобы автоматически выполнить такую оптимизацию. Не стоит пытаться "перехитрить" оптимизатор компилятора - он обладает гораздо большей информацией о генерируемом коде и способен выполнить такие оптимизации, которые тебе (и мне тоже) и в голову не придут....

А вот здесь кроется засада. Если деление беззнаковое, то на самом деле делается в один сдвиг. А вот знаковое - в 4 операции

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
unsigned u;
int i;
 
void func (void)
{
  asm volatile ("-----------");
  u = u / 2;
  asm volatile ("-----------");
  i = i / 2;
  asm volatile ("-----------");
}

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
$ gcc -O2 a.c
$ cat a.s
...
    -----------
    shrl    u
    -----------
    movl    i, %edx
    movl    %edx, %eax
    shrl    $31, %eax
    addl    %edx, %eax
    sarl    %eax
    movl    %eax, i
    -----------
...

Поэтому имея на руках "int i", надо всё-таки писать "(unsigned)i / 2", хотя многое зависит от контекста и типа задачи. Где-то "i >> 1" будет более понятно

Humanoid · 10.06.2009, 22:56

Когда-то обсуждали как поменять значения переменных местами... и там речь зашла о скорости выполнения. Оказалось, что скорость выполнения xor точно такая же, как и сложение/вычитание.
А вообще я согласен, что всё зависит от того, где это применяется. Например, умножение или деление на 2, 4, 8, 16 и т.д. гораздо выгоднее заменить на сдвиг.

@Monte-Cristo · 10.06.2009, 23:00

Сообщение от Evg

А вот знаковое - в 4 операции

ну это естевственно.. отрицательное число хранится в дополнительном коде..
и простым сдвигом там уже не обойдешься...

Evg · 10.06.2009, 23:19

Сообщение от Monte-Cristo

ну это естевственно.. отрицательное число хранится в дополнительном коде..
и простым сдвигом там уже не обойдешься...

На самом деле проблема не столько из-за того, что в дополнительном коде, а в том, что что округение получается не так. Т.е. для положительных чисел округляем в меньшую сторону, а для отрич\цательных - в бОльшую (т.е. меньшую по модулю) - по стандарту. Вот из-за этого и надо делать коррекцию

@Monte-Cristo · 10.06.2009, 23:40

ясно..

Evg · 10.06.2009, 23:42

При этом умножение, хоть знаковое, хоть беззнаковое, делается одним сдвигом, потому что никаких округлений уже не нужно

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~ and_y87 14.12.2025 PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .	Как объединить две одинаковые БД Access с разными данными VikBal 11.12.2025 Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.	Новый ноутбук volvo 07.12.2025 Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro	Музыка, написанная Искусственным Интеллектом volvo 04.12.2025 Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .	От async/await к виртуальным потокам в Python IndentationError 23.11.2025 Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов Argus19 22.11.2025 Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .	Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Programma_Boinc 20.11.2025 Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .	Ломающие изменения в C#.NStar Alpha Etyuhibosecyu 20.11.2025 Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .	Мысли в слух kumehtar 18.11.2025 Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .	Создание Single Page Application на фреймах krapotkin 16.11.2025 Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .

@RazorQ 591 / 357 / 16 Регистрация: 06.02.2009 Сообщений: 1,386

	Правда ли, что побитовые операции работают быстрее арифметических? 10.06.2009, 21:16. Показов 6692. Ответов 10 Метки нет (Все метки) Правда ли, что побитовые операции работают быстрее арифметических? Если да, то объясните почему? 0

@CheshireCat 2924 / 1274 / 114 Регистрация: 27.05.2008 Сообщений: 3,465
	10.06.2009, 21:47
	Что именно имеется в виду под "побитовыми операциями"? Операции &, \|, ^? Тогда - нет. Можешь скачать с сайта Intel их IA Optimization Manual и убедиться сам. 1

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	10.06.2009, 22:35
	С точки зрения аппаратной реализации целочисленные плюс, минус, сдвиги, and, or, not, xor работают одинаково (условно говоря, один такт). Целочисленное умножение работает дольше (вспомни, как оно делается столбиком), целочисленное деление - ещё дольше. Плавающие операции в современных процессорах в основном поддержаны аппаратно. Из-за того, что значения там представлены в экспотенциальной форме, то плавающие умножение и деление на многих архитектурах работают быстрее, чем целочисленные 3

Humanoid Почетный модератор 11553 / 4348 / 452 Регистрация: 12.06.2008 Сообщений: 12,453
	10.06.2009, 22:56
	Когда-то обсуждали как поменять значения переменных местами... и там речь зашла о скорости выполнения. Оказалось, что скорость выполнения xor точно такая же, как и сложение/вычитание. А вообще я согласен, что всё зависит от того, где это применяется. Например, умножение или деление на 2, 4, 8, 16 и т.д. гораздо выгоднее заменить на сдвиг. 1

@Monte-Cristo 2816 / 1408 / 107 Регистрация: 07.03.2009 Сообщений: 4,446
	10.06.2009, 23:40
	ясно.. 0

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	10.06.2009, 23:42
	При этом умножение, хоть знаковое, хоть беззнаковое, делается одним сдвигом, потому что никаких округлений уже не нужно 2