我应该使用位移还是除法？

Question

维基百科说除以 2 的幂

由于位移通常比除法快得多，因此以这种方式用位移代替除法可能是程序优化的一个有用步骤。[5]但是，为了软件的可移植性和可读性，通常最好使用除法运算编写程序并信任编译器来执行这种替换。

我可以信任编译器吗？哪些编译器（尤其是 C 编译器和 java 编译器）会将 /2^k 替换为 >>k？

Answer 1

从编译器的角度来看，对于有符号类型除法和右移是不同的操作，即使您知道该值是非负的，除非它在编译时已知并且编译器能够使用它。

对于无符号类型，我相信所有体面的现代编译器都会将除法改为移位。例如，对于这段代码：

unsigned my_div(unsigned x) {
    return x / 32;
}

unsigned my_shift(unsigned x) {
    return x >> 5;
}

GCC 和 Clang 为这两个函数生成相同的汇编输出。

（注意difference 当函数采用int 而不是unsigned）

因此，通常您应该使用普通除法，因为它可以保证是正确的。仅在以下情况下才应将其替换为右移：

1. 它显着提高了程序的性能
2. 操作数不能为负数（或者您真的知道自己在做什么）