异或运算的 4 字节字对齐答案

【问题标题】：word alignment of 4 byte for XOR operations异或运算的 4 字节字对齐
【发布时间】：2009-12-20 06:58:36
【问题描述】：

在字边界上进行按位运算有什么好处吗？这样做有什么 CPU 或内存优化吗？

实际问题：我正在尝试创建两个结构的 XOR。假设结构 1 和结构 2 的大小都为 10000 字节。我保留前几百个字节不变，然后开始异或 1 和 2。假设我从 302 开始。这将一次占用 4 个字节并进行 XOR。两个结构的 302、303、304 和 305 将被异或。这个循环会一直重复到10000。

现在，如果我从 304 开始，是否有预期的性能提升？

【问题讨论】：

标签： c memory alignment micro-optimization xor

【解决方案1】：

是的，使用正确对齐至少有两个优点：

便携性。并非所有处理器都支持非对齐数字。为了获得最大的可移植性，您应该只使用完全对齐的（即一个 N 字节整数从一个 N 的倍数的地址开始）数字
速度。 AFAIK，即使是支持非对齐数字的处理器，对齐数字仍然更快。

【讨论】：

【解决方案2】：

过早的优化是万恶之源

只需以简单的方式进行，然后在您的分析器告诉您它很重要时对其进行优化。

是的，如果你正确对齐，你会走得更快。如果您使用 SSE2 向量 XOR 指令，您会走得更快，如果正确对齐，您将一次执行 16 个字节并且不会污染缓存。而且，您不太可能将时间花在优化这方面。

【讨论】：

感谢您的回答。我真的很想优化它，因为我每秒执行一次此操作，数据大小为 40,000 字节，并且连续执行 3-4 天。
好吧，如果你的 CPU 受限，那么请继续。如果你每秒只对 40,000 字节数据进行异或运算，我会说这是不值得的，除非你在嵌入式系统上并试图最大限度地减少功耗或其他东西。在现代笔记本电脑/台式机 CPU 上，处理可以忽略不计。

【解决方案3】：

有些处理器只允许在 32 位字边界上进行 4 字节操作（有些只允许在半字边界上进行操作）。

在这些处理器上，非对齐访问会导致处理器异常 - 根据 CPU、操作系统和设置 - 将导致进程崩溃或只是操作系统的大量工作。

在其他处理器（例如 x86）上，您只会因为每次操作必须执行两次读取和写入（加上一些移位）而受到性能影响。

查看link text 了解 ARM CPU 的问题

【讨论】：

“在这些处理器上，非对齐访问会导致处理器异常” - 不一定。我用过的ARM都是这样，但显然有些ARM处理器不会陷进去，只会给你错误的答案。
感谢您提及异常和错误输出。我从来不知道这件事。不过，我的应用程序不会与 ARM 一起使用。