使用（多个）条件三元运算符的性能是否比 GLSL 中的 if 语句更好

Question

我记得几年前我被告知最好在 GLSL 着色器中执行

a = condition ? statementX : statementY;

超过

if(condition) a = statementX;
else a = statementY;

因为在后一种情况下，对于每个不满足条件的片段，执行将停止，而对满足满足条件；然后在这些片段上执行将等到 statementY 在其他片段上执行；而在前一种情况下，所有 statementX 和 statementY 将针对相应的片段并行执行。（我想工作组等有点复杂，但我认为这就是它的要点）。事实上，即使对于多个语句，我也曾经看到过：

a0 = condition ? statementX0 : statementY0;
a1 = condition ? statementX1 : statementY1;
a2 = condition ? statementX2 : statementY2;

而不是

if(condition) {
    a0 = statementX0;
    a1 = statementX1;
    a2 = statementX1;
} else {
    a0 = statementY0;
    a1 = statementY1;
    a2 = statementY1;
}

现在还是这样吗？或者架构或编译器是否有所改进？这是不值得追求的过早优化吗？或者仍然非常相关？（对于不同类型的着色器是否相同？片段、顶点、计算等）。

Answer 1

在这两种情况下，您通常都会有一个分支，而且几乎可以肯定两者都会导向相同的程序集。

8 __global__ void simpleTest(int *in, int a, int b, int *out)
9 {
10     int value = *in;
11     int p = (value != 0) ? __sinf(a) : __cosf(b);
12     *out = p;
13 }   
14 
15 __global__ void simpleTest2(int *in, int a, int b, int *out)
16 {
17     int value = *in;
18     int p;
19     if (value != 0)
20     {
21         p = __sinf(a);
22     }   
23     else
24     {
25         p = __cosf(b);
26     }   
27     *out = p;
28 }

以下是 SASS 查找两者的方式：

MOV R1, c[0x0][0x44]
MOV R2, c[0x0][0x140]
MOV R3, c[0x0][0x144]
LD.E R2, [R2]
MOV R5, c[0x0][0x154]
ISETP.EQ.AND P0, PT, R2, RZ, PT
@!P0 I2F.F32.S32 R0, c[0x0] [0x148]
@P0 I2F.F32.S32 R4, c[0x0] [0x14c]
@!P0 RRO.SINCOS R0, R0
@P0 RRO.SINCOS R4, R4
@!P0 MUFU.SIN R0, R0
@P0 MUFU.COS R0, R4
MOV R4, c[0x0][0x150]
F2I.S32.F32.TRUNC R0, R0
ST.E [R4], R0
EXIT
BRA 0x98

您看到的@!P0 和@P0 是谓词。每个线程都会根据结果有自己的谓词位。根据位，当处理单元通过代码时，将决定是否要执行指令（也可能意味着结果被提交？）。

让我们看一个无论两种情况都没有分支的情况。

8 __global__ void simpleTest(int *in, int a, int b, int *out)
9 {
10     int value = *in;
11     int p = (value != 0) ? a : b;
12     *out = p;
13 }
14 
15 __global__ void simpleTest2(int *in, int a, int b, int *out)
16 {
17     int value = *in;
18     int p;
19     if (value != 0)
20     {
21         p = a;
22     }
23     else
24     {
25         p = b;
26     }
27     *out = p;
28 }

下面是 SASS 查找两者的方式：

MOV R1, c[0x0][0x44]
MOV R2, c[0x0][0x140] ; load in pointer into R2
MOV R3, c[0x0][0x144]
LD.E R2, [R2] ; deref pointer
MOV R6, c[0x0][0x14c] ; load a. b is stored at c[0x0][0x148]
MOV R4, c[0x0][0x150] ; load out pointer into R4
MOV R5, c[0x0][0x154]
ICMP.EQ R0, R6, c[0x0][0x148], R2 ; Check R2 if zero and select source based on result. Result is put into R0.
ST.E [R4], R0
EXIT
BRA 0x60

这里没有分店。您可以将结果视为 A 和 B 的线性插值：

int cond = (*p != 0)
*out = (1-cond) * a + cond * b

使用（多个）条件三元运算符的性能是否比 GLSL 中的 if 语句更好

Is performance better to use (multiple) conditional ternary operators than an if statement in GLSL

optimization

shader

gpu

gpgpu

glsl