Ответ 1
На самом деле gcc автоматически будет использовать перенос, если вы тщательно напишете свой код...
Я скомпилировал этот код с помощью gcc -O2 -Wall -Werror -S:
void increment128_1(unsigned long &hiWord, unsigned long &loWord)
{
const unsigned long hiAdd=0x0000062DE49B5241;
const unsigned long loAdd=0x85DC198BCDD714BA;
loWord += loAdd;
if (loWord < loAdd) ++hiWord; // test_and_add_carry
hiWord += hiAdd;
}
void increment128_2(unsigned long &hiWord, unsigned long &loWord)
{
const unsigned long hiAdd=0x0000062DE49B5241;
const unsigned long loAdd=0x85DC198BCDD714BA;
loWord += loAdd;
hiWord += hiAdd;
hiWord += (loWord < loAdd); // test_and_add_carry
}
Это сборка для increment128_1:
.cfi_startproc
movabsq $-8801131483544218438, %rax
addq (%rsi), %rax
movabsq $-8801131483544218439, %rdx
cmpq %rdx, %rax
movq %rax, (%rsi)
ja .L5
movq (%rdi), %rax
addq $1, %rax
.L3:
movabsq $6794178679361, %rdx
addq %rdx, %rax
movq %rax, (%rdi)
ret
... и это сборка для increment128_2:
movabsq $-8801131483544218438, %rax
addq %rax, (%rsi)
movabsq $6794178679361, %rax
addq (%rdi), %rax
movabsq $-8801131483544218439, %rdx
movq %rax, (%rdi)
cmpq %rdx, (%rsi)
setbe %dl
movzbl %dl, %edx
leaq (%rdx,%rax), %rax
movq %rax, (%rdi)
ret
Обратите внимание на отсутствие условных ветвей во второй версии.
[править]
Кроме того, ссылки часто неэффективны для производительности, потому что GCC должен беспокоиться об псевдониме... Часто бывает лучше просто передавать вещи по стоимости. Рассмотрим:
struct my_uint128_t {
unsigned long hi;
unsigned long lo;
};
my_uint128_t increment128_3(my_uint128_t x)
{
const unsigned long hiAdd=0x0000062DE49B5241;
const unsigned long loAdd=0x85DC198BCDD714BA;
x.lo += loAdd;
x.hi += hiAdd + (x.lo < loAdd);
return x;
}
Сборка:
.cfi_startproc
movabsq $-8801131483544218438, %rdx
movabsq $-8801131483544218439, %rax
movabsq $6794178679362, %rcx
addq %rsi, %rdx
cmpq %rdx, %rax
sbbq %rax, %rax
addq %rcx, %rax
addq %rdi, %rax
ret
На самом деле это самый сложный код из трех.
... ОК, поэтому никто из них фактически не использовал перенос автоматически:-). Но они избегают условной ветки, и я уверен, что это медленная часть (поскольку логика предсказания ветвления будет ошибочной в два раза).
[edit 2]
И еще один, который я наткнулся на небольшое занятие. Знаете ли вы, что GCC имеет встроенную поддержку 128-битных целых чисел?
typedef unsigned long my_uint128_t __attribute__ ((mode(TI)));
my_uint128_t increment128_4(my_uint128_t x)
{
const my_uint128_t hiAdd=0x0000062DE49B5241;
const unsigned long loAdd=0x85DC198BCDD714BA;
return x + (hiAdd << 64) + loAdd;
}
Сборка для этого примерно такая же хорошая, как и она:
.cfi_startproc
movabsq $-8801131483544218438, %rax
movabsq $6794178679361, %rdx
pushq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 16
addq %rdi, %rax
adcq %rsi, %rdx
popq %rbx
.cfi_offset 3, -16
.cfi_def_cfa_offset 8
ret
(Не знаю, откуда появился push/pop из ebx, но это все еще неплохо.)
Все это с GCC 4.5.2, кстати.