无符号类型的按位移位中 RHS 操作数的类型答案

【问题标题】：Type of RHS operand in bitwise shift of unsigned types无符号类型的按位移位中 RHS 操作数的类型
【发布时间】：2014-04-01 17:23:09
【问题描述】：

我想将无符号类型（例如 size_t）向左/右移动非负数（二进制）数字/位置，例如

size_t x;
x << non_const_expr

假设non_const_expr 的值适合(unsigned) int 和never 会导致未定义的行为（其值为非负数且不超过x 中的位数）。（请注意，该值在编译时是未知的。）

假设这种转变发生在性能关键部分（例如，它是最内层循环中的唯一操作）。我的三难选择正确的操作数（non_consts_expr 的返回类型）应该是最快的移位操作：

这有关系吗？如果是，一般哪一个会产生最快的代码？

【问题讨论】：

如果您担心 unsigned int 类型的性能，您可以随时使用 std::uint_fast32_t，这应该会给您一个快速的。
我认为这并不重要。您是否有任何证据表明这种移位指令是性能瓶颈？
确信由于移位仅定义为 0 到 31（给定 32 位 x）而其他任何东西都是 UB，大多数（黄鼠狼的话）会很简单使用 non_const_expr 的 5 个 LSbits，无论其类型如何。
与 CPU 原生大小匹配的 LHS 整数类型肯定不会比其他任何东西慢。 IE。最快，尽管其他类型可能同样快。
@OP，non_const_expr 在“性能关键部分”中的值是否相同？如果是这样，请调用使用固定班次的代码。 if (non_const_expr==5) for(i=n; i>0; i--) { foo1(); x << 5; foo2(); }。不知何故，在一天结束时，只是看不到优化这种转变会对速度产生任何显着影响。

【解决方案1】：

左移或右移的最佳性能是当 RHS 为正数值常数时。

否则，它取决于处理器。

我建议您编写不同的示例并查看编译器生成的汇编语言代码。您可能还想调整优化设置，看看它们是否有任何影响。

在 ARM7 处理器上，移位操作可能与加载寄存器指令一起发生；否则它将加载一个值，然后使用移位汇编指令。

如果您为 RHS 使用变量，您正在查看最少的操作：

真相将在汇编语言列表中。

此级别的优化通常不会产生微不足道的性能提升。通常可以通过优化其他地方的设计或代码来获得更大的收益。

【讨论】：