Версия для печати темы Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > C/C++: Общие вопросы > Что дороже - вызов ф-ии или условный оператор

Автор: minyor 6.4.2010, 01:38

Давно меня мучает вопрос. может и глупый немного  К примеру: (псевдокод) Код class File {     void *handle; public:     enum Source{FILE, ZIP};     Source source; public:     __inline bool read(size_t size, ...)     {         switch(source)         {         case FILE: return ::fread(size, ... ) == size;         case ZIP: return ::zread(size, ... ) == size;         };         return false;     }     bool open(const char filename)     {         if(::isZip(filename))             source = ZIP;         else             source = FILE;         ...         return true;     }     ...     ... }; или так: Код class File {     void *handle; public:     typedef int (*Read)(int size, ...);     Read readFunctor; public:     __inline bool read(size_t size, ...)     {         return readFunctor(size, ...) == size;     }     bool open(const char filename)     {         if(::isZip(filename))             readFunctor = &::zread;         else             readFunctor = &::fread;         ...         return true;     }     ...     ... }; Может быть пример я выбрал и неочень удачный, может при чтении из потока это и не актуально. Но бывают разные ситуации, к примеру при написании движка к какой-нибудь игрухе, где нужно все оптимизировать, где динамически нужно выбрать как считать физику и т.п. Без использования ассемблерных вставок. Хотел услышать ваше мнение, быстрее-ли будет такой выверт? .. может быть вариант где функтор вообще без параметров, на занесение которых в стек надо время. Или полюбому "if" или "switch" быстрее вызова ф-ии, даже если она без параметров и ничего не возвращает.

Автор: нуп 6.4.2010, 02:14

inline же для switch не прокатит

Автор: minyor 6.4.2010, 02:21

хм, а че?, switch же просто должен будет вставиться вместо вызова ф-ии

Автор: W4FhLF 6.4.2010, 04:13

У тебя же в обоих случаях идёт вызов функции. Просто в одном случае она будет вызвана косвенно (+1 обращение к памяти), а в другом напрямую.  В данном случае вряд ли заинлайнится. Хотя, может я недооцениваю компилятор.   Но switch он тоже разный бывает. Например, если твои константы FILE, ZIP идут подряд (0, 1, 2...), то переход в switch'e будет осуществляться через таблицу смещения без единого условного оператора, что в общем равносильно косвеному вызову через указатель на метод.

Автор: borisbn 6.4.2010, 06:01

W4FhLF, покажите asm- код switch'а, который переходит по таблице смещения. Не свой, конечно, а сгенерённый компилятором. А если константы идут подряд, но так: 800, 801, 802 ... ? minyor, Вы, конечно же, знаете, что преждевременная оптимизация - корень зла. Т.е. ваша программа уже выполняет все функции идеально правильно, а не хватает только производительности? IMHO как теоретический вопрос - да, интересно, но нужно доверять компиляторам. Нередко они оптимизируют лучше, чем мы с вами, а читаемость кода - очень немаловажная вещь

Автор: minyor 6.4.2010, 06:26

W4FhLF - да правда, цена это +1 обращение к памяти. Но ведь еще вроде при условной операции конвеер прерывается. Вот интересно это преревание дороже наверное чем вызов адреса ф-ии без параметров. Но если там таблица смещения тогда ладно. borisbn, да это у меня чисто теоритический интерес, хотя частенько, когда что-то писал бывало так и хотелось что-то подобное оформить, но как-раз удобочитабельность меня и останавливала . Но если действительно быстрее то возможно в некоторых особо редких случаях удобочитабельностью можна будет и пожертвавать. Если константы начинаются с 800, то компилятор мог-бы сделать подобное: int tblInd = val - 800; а потом уже обратится к табл. смещения. Но врядли он такое делает, если и делает то не каждый.

Автор: borisbn 6.4.2010, 07:00

Цитата(minyor @  6.4.2010,  06:26 ) едь вроде при условной операции конвеер прерывается один конвеер - да. но у современных процессоров их до 128-ми (могу ошибаться с цифрой, но точно больше 16-ти). В одном конвеере выполняется код для true, в другом - для false, а когда наступает час X, просто переходится на нужный конвеер.

Автор: W4FhLF 6.4.2010, 07:19

Цитата(minyor @  6.4.2010,  06:26 ) Но ведь еще вроде при условной операции конвеер прерывается. Вот интересно это преревание дороже наверное чем вызов адреса ф-ии без параметров. Но если там таблица смещения тогда ладно. При вызове процедуры (операнд) конвеер вообще сбрасывается потому что начинает выполняться код, который расположен на другом участке памяти. А при условном переходе может и "угадать". Но как уже сказали, влияние данного вызова или mispredicting может быть несущественно.  Цитата(borisbn @  6.4.2010,  06:01 ) W4FhLF, покажите asm- код switch'а, который переходит по таблице смещения. Не свой, конечно, а сгенерённый компилятором. А если константы идут подряд, но так: 800, 801, 802 ... ? У вас компилятор работать перестал? Скомпилируйте и посмотрите. Я когда исследовал этот вопрос всё проверял, смотрел.

Автор: GoldFinch 6.4.2010, 08:15

borisbn,  для 800, 801, 802 компилятор вычтет 800 и сгенерит таблицу из 3х элементов, для 800, 802, 803 компилятор вычтет 800 и сгенерит таблицу из 4х элементов, один из которых будет переходом на default возьмите дизассемблер и посмотрите %) алсо темы про switch не раз поднимались на форуме

Автор: GoldFinch 6.4.2010, 08:31

а для сильно разреженных констант, например 1, 8, 23, ... 211 компилятор сгенерит две таблицы: первую для трансляции номера метки в порядковый номер перехода, вторую для самих адресов перехода

Автор: minyor 6.4.2010, 09:13

W4FhLF, GoldFinch, Ну тогда можно спокойно юзать switch и не заморачиваться    Спасибо что прояснили, а то я про таблицу смещения неподумал. Switch это есть гуд! Попробую сам поизучать asm-код, генерируемый gcc и vc ради интереса borisbn - буду больше доверять компиляторам, спасибо

Автор: borisbn 6.4.2010, 12:49

W4FhLF, GoldFinch, про какой компилятор вы говорите? Я проверил на vc2008 (другого нет под рукой) Код int main( int argc, char *argv[] ) { enum { E1, E2, E3 }; int x = ( argc > 2 ) ? E3 : E1; switch ( x ) { case E1: __asm mov ax, 0xFACE     break; case E2: __asm mov ax, 11     break; case E3: __asm mov ax, 14     break; } даёт результат Код ; 7    : enum { E1, E2, E3 }; ; 8    : int x = ( argc > 2 ) ? E3 : E1;   00024    33 c0         xor     eax, eax   00026    83 7c 24 44 02     cmp     DWORD PTR _argc$[esp+60], 2   0002b    0f 9e c0     setle     al   0002e    48         dec     eax   0002f    83 e0 02     and     eax, 2 ; 9    : switch ( x )   00032    83 e8 00     sub     eax, 0   00035    74 16         je     SHORT $LN3@main   00037    83 e8 01     sub     eax, 1   0003a    74 0b         je     SHORT $LN2@main   0003c    83 e8 01     sub     eax, 1   0003f    75 10         jne     SHORT $LN4@main ; 15   : case E3: __asm mov ax, 14   00041    66 b8 0e 00     mov     ax, 14            ; 0000000eH ; 16   :     break;   00045    eb 0a         jmp     SHORT $LN4@main $LN2@main: ; 12   :     break; ; 13   : case E2: __asm mov ax, 11   00047    66 b8 0b 00     mov     ax, 11            ; 0000000bH ; 14   :     break;   0004b    eb 04         jmp     SHORT $LN4@main $LN3@main: ; 10   : { ; 11   : case E1: __asm mov ax, 0xFACE   0004d    66 b8 ce fa     mov     ax, -1330        ; fffffaceH $LN4@main: ; 17   : } опции компилятора: /O2 /Ot и т.д.

Автор: W4FhLF 6.4.2010, 13:15

borisbn, ну во-первых я не знаю с чего GoldFinch взял, что компилятор вообще всегда будет преобразовывать switch/case в таблицу. У меня такого не наблюдалось.  Компилятор у меня VC++ 2008. C++: Код      int a;      std::cin >> a;      switch (a)      {      case 1:           std::cout << 1;           break;      case 2:           std::cout << 2;           break;      case 3:           std::cout << 3;           break;      case 4:           std::cout << 4;           break;      } asm: Код      int a;      std::cin >> a; 00404097  mov         ecx,dword ptr [__imp_std::cin (407074h)]  0040409D  lea         eax,[esp+0Ch]  004040A1  push        eax   004040A2  call        dword ptr [__imp_std::basic_istream<char,std::char_traits<char> >::operator>> (40707Ch)]       switch (a) 004040A8  mov         eax,dword ptr [esp+0Ch]  004040AC  dec         eax   004040AD  cmp         eax,3  004040B0  ja          $LN1+0Eh (4040D3h)  004040B2  jmp         dword ptr  (404130h)[eax*4]       {      case 1:           std::cout << 1; 004040B9  push        1               break; 004040BB  jmp         $LN1+2 (4040C7h)       case 2:           std::cout << 2; 004040BD  push        2               break; 004040BF  jmp         $LN1+2 (4040C7h)       case 3:           std::cout << 3; 004040C1  push        3               break; 004040C3  jmp         $LN1+2 (4040C7h)       case 4:           std::cout << 4; 004040C5  push        4     004040C7  mov         ecx,dword ptr [__imp_std::cout (407078h)]  004040CD  call        dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> >::operator<< (407080h)]            break;      } Смещение считается по таблице.  А вот пример с if/else: Код      int a;      std::cin >> a;      if(a == 1)           std::cout << 1;      else if(a == 2)           std::cout << 2;      else if(a == 3)           std::cout << 3;      else if(a == 4)           std::cout << 4; asm:   Код     int a;      std::cin >> a; 00404097  mov         ecx,dword ptr [__imp_std::cin (407074h)]  0040409D  lea         eax,[esp+0Ch]  004040A1  push        eax   004040A2  call        dword ptr [__imp_std::basic_istream<char,std::char_traits<char> >::operator>> (40707Ch)]       if(a == 1) 004040A8  mov         eax,dword ptr [esp+0Ch]  004040AC  cmp         eax,1  004040AF  jne         main+0B4h (4040B4h)            std::cout << 1; 004040B1  push        eax   004040B2  jmp         main+0CAh (4040CAh)       else if(a == 2) 004040B4  cmp         eax,2  004040B7  jne         main+0BCh (4040BCh)            std::cout << 2; 004040B9  push        eax   004040BA  jmp         main+0CAh (4040CAh)       else if(a == 3) 004040BC  cmp         eax,3  004040BF  jne         main+0C4h (4040C4h)            std::cout << 3; 004040C1  push        eax   004040C2  jmp         main+0CAh (4040CAh)       else if(a == 4) 004040C4  cmp         eax,4  004040C7  jne         main+0D6h (4040D6h)            std::cout << 4; 004040C9  push        eax   004040CA  mov         ecx,dword ptr [__imp_std::cout (407078h)]  004040D0  call        dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> >::operator<< (407080h)] Никакой таблицы ессно нет. Всё на основе кучи cmp/jx. На такие случаи будет генерится таблица: Код int main() {     int a = 0;     std::cin >> a;     switch( a )     {     case 0:         std::cout << 0;         break;     case 1:         std::cout << 10;         break;     case 2:         std::cout << 20;         break;     case 3:         std::cout << 30;         break;     } } Код     int a = 0;     std::cin >> a;     switch( a )     { //    case 0: //        std::cout << 0; //        break;     case 1:         std::cout << 10;         break;     case 2:         std::cout << 20;         break;     case 3:         std::cout << 30;         break;     case -1:         std::cout << -1;         break;     case 20:         std::cout << 200;         break;     } Код     int a = 0;     std::cin >> a;     switch( a )     { //    case 0: //        std::cout << 0; //        break;     case 10:         std::cout << 10;         break;     case 20:         std::cout << 20;         break;     case 30:         std::cout << 30;         break;     case -10:         std::cout << -1;         break;     case 60:         std::cout << 200;         break;     } Если в последнем примере 60 на 600 заменить для него будет генериться отдельное сравнение.  А на такой будут генерится сравнения: Код     switch( a )     { //    case 0: //        std::cout << 0; //        break;     case 100:         std::cout << 10;         break;     case 200:         std::cout << 20;         break;     case 300:         std::cout << 30;         break;     case -100:         std::cout << -1;         break;     case 600:         std::cout << 200;         break;     } В общем компилер умный. И единого правила у него нет. Скорее всего какое-то комплексное решение принимается. Добавлено @ 13:16 Мы это с http://forum.vingrad.ru/users/zkv проверяли.

Автор: GoldFinch 6.4.2010, 13:22

я это взял из практики реверсирования программ, в том числе написанных на С++ разумеется компилятор выбирает из всех вариантов тот который кажется ему более оптимальным %)

Автор: GoldFinch 6.4.2010, 13:37

однако, это воспроизводится на раз. для разреженных значений меток: Код #include <intrin.h> // для __rdtsc #pragma comment(linker,"/entry:main") // уменьшаем размер файла void main() {     int x = __rdtsc() & 0xFF; // берем 8 случайных бит     switch(x + 800)     {     default:  __asm{mov eax, 0}; break;     case 801: __asm{mov eax, 1}; break;     case 812: __asm{mov eax, 2}; break;     case 813: __asm{mov eax, 3}; break;     case 854: __asm{mov eax, 4}; break;     case 855: __asm{mov eax, 5}; break;     case 876: __asm{mov eax, 6}; break;     case 897: __asm{mov eax, 7}; break;     case 928: __asm{mov eax, 8}; break;     case 999: __asm{mov eax, 9}; break;     } } (в листинге который выводит компилятор написан явный бред, по этому привожу листинг IDA Код .text:00401000 ; int __cdecl main() .text:00401000                 public _main .text:00401000 _main           proc near .text:00401000                 rdtsc .text:00401002                 and     eax, 0FFh .text:00401007                 dec     eax .text:00401008                 cmp     eax, 198        ; switch 199 cases .text:0040100D                 ja      short loc_401053 ; default .text:0040100D                                         ; jumptable 00401016 cases 1-10,13-52,55-74,76-95,97-126,128-197 .text:0040100F                 movzx   eax, byte ptr ds:jumpIdxTable[eax] .text:00401016                 jmp     dword ptr ds:jumpAddrTable[eax*4] ; switch jump .text:0040101D .text:0040101D $LN9:                                   ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:0040101D                 mov     eax, 1          ; jumptable 00401016 case 0 .text:00401022                 retn .text:00401023 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401023 .text:00401023 $LN8:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:00401023                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:00401023                 mov     eax, 2          ; jumptable 00401016 case 11 .text:00401028                 retn .text:00401029 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401029 .text:00401029 $LN7:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:00401029                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:00401029                 mov     eax, 3          ; jumptable 00401016 case 12 .text:0040102E                 retn .text:0040102F ; --------------------------------------------------------------------------- .text:0040102F .text:0040102F $LN6:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:0040102F                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:0040102F                 mov     eax, 4          ; jumptable 00401016 case 53 .text:00401034                 retn .text:00401035 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401035 .text:00401035 $LN5:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:00401035                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:00401035                 mov     eax, 5          ; jumptable 00401016 case 54 .text:0040103A                 retn .text:0040103B ; --------------------------------------------------------------------------- .text:0040103B .text:0040103B $LN4:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:0040103B                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:0040103B                 mov     eax, 6          ; jumptable 00401016 case 75 .text:00401040                 retn .text:00401041 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401041 .text:00401041 $LN3:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:00401041                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:00401041                 mov     eax, 7          ; jumptable 00401016 case 96 .text:00401046                 retn .text:00401047 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401047 .text:00401047 $LN2:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:00401047                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:00401047                 mov     eax, 8          ; jumptable 00401016 case 127 .text:0040104C                 retn .text:0040104D ; --------------------------------------------------------------------------- .text:0040104D .text:0040104D $LN1:                                   ; CODE XREF: _main+16j .text:0040104D                                         ; DATA XREF: _main:jumpAddrTableo .text:0040104D                 mov     eax, 9          ; jumptable 00401016 case 198 .text:00401052                 retn .text:00401053 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401053 .text:00401053 loc_401053:                             ; CODE XREF: _main+Dj .text:00401053                                         ; _main+16j .text:00401053                                         ; DATA XREF: ... .text:00401053                 mov     eax, 0          ; default .text:00401053                                         ; jumptable 00401016 cases 1-10,13-52,55-74,76-95,97-126,128-197 .text:00401058                 retn .text:00401058 ; --------------------------------------------------------------------------- .text:00401059                 align 4 .text:0040105C jumpAddrTable:                          ; DATA XREF: _main+16r .text:0040105C                 dd offset $LN9, offset $LN8, offset $LN7, offset $LN6 ; jump table for switch statement .text:0040105C                 dd offset $LN5, offset $LN4, offset $LN3, offset $LN2 .text:0040105C                 dd offset $LN1, offset loc_401053 .text:00401084 jumpIdxTable:                           ; DATA XREF: _main+Fr .text:00401084                 db      0,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 ; indirect table for switch statement .text:00401084                 db      9,     9,     9,     1,     2,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     3,     4,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     5,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      6,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     7 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     9,     9 .text:00401084                 db      9,     9,     9,     9,     9,     9,     8 .text:00401084 _main           endp jumpIdxTable - таблица трансляции значений меток в индекс таблицы переходов jumpAddrTable - таблица адресов переходов опции компилятора Код /O2 /Oi /GL /D "WIN32" /D "NDEBUG" /D "_CONSOLE" /D "_UNICODE" /D "UNICODE" /FD /EHsc /MT /Gy /FAcs /Fa"Release\\" /Fo"Release\\" /Fd"Release\vc90.pdb" /W3 /nologo /c /Zi /TP /errorReport:prompt

Автор: borisbn 6.4.2010, 13:51

W4FhLF, странно, компиляторы у нас одинаковые, примеры похожие, однако у меня Цитата(borisbn @  6.4.2010,  12:49 ) ; 9    : switch ( x )   00032    83 e8 00     sub     eax, 0   00035    74 16         je     SHORT $LN3@main   00037    83 e8 01     sub     eax, 1   0003a    74 0b         je     SHORT $LN2@main   0003c    83 e8 01     sub     eax, 1   0003f    75 10         jne     SHORT $LN4@main а у вас Цитата(W4FhLF @  6.4.2010,  13:15 ) 004040B2  jmp         dword ptr  (404130h)[eax*4] м.б. это из-за моих asm-вставок ? или из-за опций оптимизации ?

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)