X + = a, x = x + a'dan daha mı hızlıdır?

Stroustrup'un "C ++ Programlama Dili" ni okuyordum, burada bir değişkene bir şey eklemenin iki yolundan biri olduğunu söylüyor

x = x + a;

ve

x += a;

Tercih ediyor +=çünkü büyük olasılıkla daha iyi uygulanıyor. Sanırım o da daha hızlı çalıştığını söylüyor.
Ama gerçekten öyle mi? Derleyiciye ve diğer şeylere bağlıysa, nasıl kontrol ederim?

Tuzuna değer herhangi bir derleyici, herhangi bir yerleşik tür için her iki yapı için de tam olarak aynı makine dili sırasını üretecektir ( int,float uzun deyimi gerçekten olarak basit olarak olduğu kadar, vs) x = x + a; ve optimizasyon etkindir . (Özellikle, -O0varsayılan mod olan GCC'ler anti-optimizasyonlar gerçekleştirir hata ayıklayıcıların her zaman değişken değerleri bulabilmesini sağlamak için belleğe tamamen gereksiz depolar eklemek gibi .)

İfade daha karmaşıksa, farklı olabilirler. fBir işaretçi döndüren bir işlev olduğunu varsayalım , sonra

*f() += a;

fyalnızca bir kez arar , oysa

*f() = *f() + a;

iki kere arar. fYan etkileri varsa , ikisinden biri yanlış olacaktır (muhtemelen ikincisi). fYan etkileri olmasa bile , derleyici ikinci çağrıyı ortadan kaldıramayabilir, bu nedenle ikincisi gerçekten daha yavaş olabilir.

Ve burada C ++ hakkında konuştuğumuz için, aşırı yüklenen sınıf türleri için durum tamamen farklıdır operator+ve operator+=. Eğer xoptimizasyonu önce - - o zaman böyle bir türüdür x += açevirir

x.operator+=(a);

oysa x = x + açevirir

auto TEMP(x.operator+(a));
x.operator=(TEMP);

Şimdi, eğer sınıf düzgün bir şekilde yazılmışsa ve derleyicinin optimize edicisi yeterince iyiyse, her ikisi de aynı makine dilini üretecek, ancak yerleşik tipler için olduğu gibi kesin bir şey değil. Bu muhtemelen Stroustrup'un kullanımını teşvik ettiğinde düşündüğü şeydir +=.

Aynı olacak olan sökme işlemine bakarak kontrol edebilirsiniz.

Temel türler için her ikisi de eşit derecede hızlıdır.

Bu, bir hata ayıklama derlemesi tarafından üretilen çıktıdır (yani optimizasyon yapılmaz):

    a += x;
010813BC  mov         eax,dword ptr [a]  
010813BF  add         eax,dword ptr [x]  
010813C2  mov         dword ptr [a],eax  
    a = a + x;
010813C5  mov         eax,dword ptr [a]  
010813C8  add         eax,dword ptr [x]  
010813CB  mov         dword ptr [a],eax  

Aşırı yükleyebileceğiniz kullanıcı tanımlı türler içinoperator + ve operator +=bunların ilgili uygulamalarına bağlıdır.

Evet! xYan etkileri olabilecek durumda, ikincisi için yazmak, okumak daha hızlı ve anlamak daha hızlıdır . Yani genel olarak insanlar için daha hızlı. Genel olarak insan zamanı, bilgisayar zamanından çok daha pahalı, bu yüzden sorduğunuz şey bu olmalı. Sağ?

Bu gerçekten x ve a türüne ve + uygulamasına bağlıdır. İçin

   T x, a;
   ....
   x = x + a;

derleyicinin x + a değerini içerecek geçici bir T oluşturması gerekirken, onu değerlendirir ve bunu daha sonra x'e atayabilir. (Bu işlem sırasında x veya a'yı çalışma alanı olarak kullanamaz).

X + = a için geçici olması gerekmez.

Önemsiz tipler için hiçbir fark yoktur.

Aradaki fark x = x + ave x += amakinenin geçmesi gereken iş miktarıdır - bazı derleyiciler bunu optimize edebilir (ve genellikle yapar), ancak genellikle, optimizasyonu bir süre göz ardı edersek, eski kod parçacığında şu olur: makinenin değeri xiki kez araması gerekirken, ikincisinde bu aramanın yalnızca bir kez yapılması gerekir.

Bununla birlikte, bahsettiğim gibi, bugün çoğu derleyici, talimatı analiz edecek ve ortaya çıkan makine talimatlarını azaltacak kadar zekidir.

Not: Stack Overflow'da ilk cevap!

Bu C ++ 'yı etiketlediğiniz gibi, gönderdiğiniz iki ifadeden öğrenmenin bir yolu yoktur. 'X'in ne olduğunu bilmeniz gerekir (bu biraz' 42 'cevabına benzer). Eğer xbir POD ise, o zaman gerçekten çok fark yaratmak için gitmiyor. Bununla birlikte, xbir sınıf ise , çok farklı yürütme sürelerine yol açan farklı davranışlara sahip olabilecek operator +ve operator +=yöntemleri için aşırı yükler olabilir.

+=Derleyici için hayatı çok daha kolaylaştırdığınızı söylerseniz . Tanımasını derleyici için Amacıyla x = x+aaynıdır x += aderleyici zorundadır

• Sol tarafın ( x) yan etkisi olmadığından ve her zaman aynı l-değerine atıfta bulunduğundan emin olmak için analiz edin . Örneğin, bu olabilir z[i]ve emin de o yapmak zorundadır zve ideğişmez.

• sağ tarafı ( x+a) analiz edin ve bunun bir özet olduğundan ve sol tarafın, olduğu gibi dönüştürülebilmesine rağmen sağ tarafta bir kez ve yalnızca bir kez oluştuğundan emin olun z[i] = a + *(z+2*0+i).

Ne demek eklemek ise ahiç xsen ne kastettiğini açıkça derken, derleyici yazar bunu takdir eder. Bu şekilde, derleyicinin yazarının tüm hataları ortadan kaldırmayı umduğu kısmını kullanmazsınız ve bu, gerçekten kafanızı dışarı çıkaramadığınız sürece hayatı sizin için daha kolay hale getirmez . Fortran modu.

Somut bir örnek için, basit bir karmaşık sayı türü hayal edin:

struct complex {
    double x, y;
    complex(double _x, double _y) : x(_x), y(_y) { }
    complex& operator +=(const complex& b) {
        x += b.x;
        y += b.y;
        return *this;
    }
    complex operator +(const complex& b) {
        complex result(x+b.x, y+b.y);
        return result;
    }
    /* trivial assignment operator */
}

A = a + b durumu için, fazladan bir geçici değişken oluşturmalı ve sonra onu kopyalamalıdır.

Yanlış soruyu soruyorsun.

Bunun bir uygulamanın veya özelliğin performansını artırması olası değildir. Öyle olsa bile, öğrenmenin yolu kodun profilini çıkarmak ve sizi nasıl etkilediğini kesin olarak bilmektir. Hangisinin daha hızlı olduğu konusunda endişelenmek yerine, netlik, doğruluk ve okunabilirlik açısından düşünmek çok daha önemlidir .

Bu, özellikle önemli bir performans faktörü olsa bile, derleyicilerin zaman içinde geliştiğini düşündüğünüzde bu özellikle doğrudur. Birisi yeni bir optimizasyon bulabilir ve bugün doğru cevap yarın yanlış olabilir. Klasik bir erken optimizasyon durumu.

Bu, performansın hiç önemli olmadığı anlamına gelmez ... Sadece mükemmel hedeflerinize ulaşmak için yanlış bir yaklaşım olduğu anlamına gelir. Doğru yaklaşım, kodunuzun gerçekten zamanını nerede geçirdiğini ve dolayısıyla çabalarınızı nereye odaklayacağınızı öğrenmek için profil oluşturma araçlarını kullanmaktır.

Bunun makineye ve mimarisine bağlı olması gerektiğini düşünüyorum. Mimarisi dolaylı bellek adreslemeye izin veriyorsa, derleyici yazıcısı bunun yerine bu kodu kullanabilir (optimizasyon için):

mov $[y],$ACC

iadd $ACC, $[i] ; i += y. WHICH MIGHT ALSO STORE IT INTO "i"

Oysa i = i + yşu dile çevrilebilir (optimizasyon olmadan):

mov $[i],$ACC

mov $[y],$B 

iadd $ACC,$B

mov $B,[i]

Hayır, her iki yol da aynı şekilde ele alınır.