按位运算符更快吗？如果是，那为什么呢？

Question

如果我使用它会对性能有多大影响：

n>>1 instead of n/2
n&1 instead of n%2!=0
n<<3 instead of n*8
n++ instead of n+=1
and so on...

如果它确实提高了性能，请解释原因。

Answer 1

严格来说，在大多数情况下，是的。

这是因为 APU 中的电路更简单并且需要更少的离散步骤（时钟周期）才能完全执行，因此对于 CPU 来说，位操作是一种更简单的操作。

正如其他人所提到的，任何值得一提的编译器都会自动检测某些算术运算的常量操作数（如您示例中的那些），并将它们转换为适当的位运算。

请记住，如果操作数是运行时值，则无法进行此类优化。

Answer 2

任何半正经的编译器都会将这两个版本优化成相同的东西。例如，GCC 编译这个：

unsigned int half1(unsigned int n) { return n / 2; }
unsigned int half2(unsigned int n) { return n >> 1; }
bool parity1(int n) { return n % 2; }
bool parity2(int n) { return n & 1; }
int mult1(int n) { return n * 8; }
int mult2(int n) { return n << 3; }
void inc1(int& n) { n += 1; }
void inc2(int& n) { n++; }

至

half1(unsigned int):
        mov     eax, edi
        shr     eax
        ret
half2(unsigned int):
        mov     eax, edi
        shr     eax
        ret
parity1(int):
        mov     eax, edi
        and     eax, 1
        ret
parity2(int):
        mov     eax, edi
        and     eax, 1
        ret
mult1(int):
        lea     eax, [0+rdi*8]
        ret
mult2(int):
        lea     eax, [0+rdi*8]
        ret
inc1(int&):
        add     DWORD PTR [rdi], 1
        ret
inc2(int&):
        add     DWORD PTR [rdi], 1
        ret

一个小警告是，在第一个例子中，如果 n 可能是负数（如果它是有符号的并且编译器不能证明它是非负数），那么除法和位移是不等同，该部门需要一些额外的说明。除此之外，编译器很聪明，它们会使用常量操作数优化操作，因此请使用逻辑上更有意义且更具可读性的版本。

按位运算符更快吗？如果是，那为什么呢？

Are bitwise operators faster?, if yes then why?

c++

bitwise-operators