分支指令和选择指令的区别答案

【问题标题】：Difference between branching and select instructions分支指令和选择指令的区别
【发布时间】：2012-09-27 00:24:03
【问题描述】：

The 'select' instruction is used to choose one value based on a condition, without branching.

我想知道分支指令和选择指令之间的区别（最好适用于 x86 架构和 PTX）。据我所知，select 与分支指令相比更优化，但我没有清晰的画面。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

分支是一种用于重定向控制流的通用机制。它用于实现大多数形式的if 语句（不适用特定优化时）。

选择是某些指令集上可用的专用指令，可以实现某些形式的条件表达式

z = (cond) ? x : y;

或

if(cond) z = x;

假设x 和y 是普通值（如果它们是表达式，则它们都必须在选择之前计算，这可能会导致性能损失或不正确的副作用评估）。这样的指令必然比分支更受限制，但具有指令指针不变的明显优势。因此，处理器不需要在分支错误预测时刷新其流水线（因为没有分支）。因此，选择指令（如果可用）更快。

在一些超标量架构上，例如CUDA，分支在性能方面非常昂贵，因为并行单元必须保持完全同步。例如，在 CUDA 上，块中的每个执行单元都必须采用相同的执行路径；如果一个线程分支，那么每个单元都会通过两个分支（但将对未采取的分支执行无操作）。但是，选择指令不会产生这种惩罚。

请注意，如果给定一个足够简单的if 语句，大多数编译器将使用合适的选项生成“选择”式指令，如cmov。此外，在某些情况下，可以使用按位操作或逻辑运算将布尔条件与表达式值组合在一起，而无需执行分支。

【讨论】：

谢谢。因此，select 适用于单个（或可能达到有限数量）条件，例如 z = (cond) ? x : y;；然而，如果条件后面有多个语句（如if (cond) {...10 lines...} else {...10 lines...}），是否会跳转到内存的另一部分？然后，还有像r = y ^ ((x ^ y) & -(x < y)); // min(x, y) - (graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#IntegerAbs) 这样的按位操作（可能是特定于编译器）的情况。我说的对吗？