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在C数组中进行位操作的最有效方法是什么

micro-optimization performance c

alvatar · 技术社区 · 16 年前

char byte_array[10];

char byte_mask[10];

我想对每个字节进行位操作,得到另一个数组,即第一个数组加上第二个数组的结果。

最有效的方法是什么?

谢谢你的回答。

3 回复 | 直到 16 年前

Jason Cohen 16 年前

for ( i = 10 ; i-- > 0 ; )
    result_array[i] = byte_array[i] & byte_mask[i];

向后移动会预加载处理器缓存行。
在比较中包含减量可以节省一些指令。

这将适用于所有阵列和处理器。然而,如果你知道你的数组是单词对齐的,一种更快的方法是转换为更大的类型并进行相同的计算。

n=16 而不是 n=10

uint32_t* input32 = (uint32_t*)byte_array;
uint32_t* mask32 = (uint32_t*)byte_mask;
uint32_t* result32 = (uint32_t*)result_array;
for ( i = 4 ; i-- > 0 ; )
    result32[i] = input32[i] & mask32[i];

uint32_t n

Antti Huima 16 年前

如果你想让它更快,请确保byte_array的长度是4的倍数(在64位机器上为8),然后:

char byte_array[12];
char byte_mask[12];
/* Checks for proper alignment */
assert(((unsigned int)(void *)byte_array) & 3 == 0);
assert(((unsigned int)(void *)byte_mask) & 3 == 0);
for (i = 0; i < (10+3)/4; i++) {
  ((unsigned int *)(byte_array))[i] &= ((unsigned int *)(byte_mask))[i];
}

这比逐字节执行要快得多。

Scriptable 10 年前

\#define CHAR_ARRAY_SIZE    (10)
\#define INT_ARRAY_SIZE     ((CHAR_ARRAY_SIZE/ (sizeof (unsigned int)) + 1)

typedef union _arr_tag_ {

    char          byte_array [CHAR_ARRAY_SIZE];
    unsigned int  int_array [INT_ARRAY_SIZE]; 

} arr_tag;

arr_tag arr_src, arr_result, arr_mask;

for (int i = 0; i < INT_ARRAY_SIZE; i ++) {
    arr_result.int_array [i] = arr_src.int_array[i] & arr_mask.int_array [i];
}