当这两个代码片段执行更多工作时，第一个代码片段的运行速度如何比第二个代码片段快 3 倍？

Question

此代码如何：

var check = 0;

for (var numerator = 0; numerator <= maxNumerator; numerator++)
{
    check += numerator >= 0
           ? numerator - (int) ((numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift) * qdi.Number
           : numerator - (int) -((-numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift) * qdi.Number;
}

return check;

运行速度比此代码快 3 倍：

var check = 0;

for (var numerator = 0; numerator <= maxNumerator; numerator++)
{
    check += numerator >= 0
           ? (int) ((numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift)
           : (int) -((-numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift);
}

return check;

第一个代码片段执行完全相同的快速除法运算（即乘法然后右移），但也执行减法和乘法，但 JIT 编译器似乎生成较慢的代码。

我有每个可用的反汇编代码。
较慢的代码在开始时压入 rbx 寄存器并从 rsp 中减去 10h，然后将其加回来并在最后弹出 rbx，而较快的代码则不会。
较慢的代码还使用 r11 寄存器来完成大多数事情，而较快的代码则使用 rdx。

有什么想法吗？

Answer 1

看来三元运算中使用的条件可能影响生成的代码。

看起来三元选项生成的代码效率比简单的 if/else 低。

因此，将第二个片段中的循环代码更改为：

if (numerator >= 0) check += (int) ((numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift);
else check += (int) -((-numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift);

or:

if (numerator < 0) check += (int) -((-numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift);
else check += (int) ((numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift);

or:

check += numerator < 0
    ? (int) -((-numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift)
    : (int) ((numerator * qdi.Multiplier) >> qdi.Shift);

将产生运行速度更快的代码。

实际上，我觉得有点令人不安的是，四分之三的组合会产生快速的代码，但另一种会产生缓慢的代码......有时。

Answer 2

你测量得怎么样？您对汇编语言的描述听起来不像会产生巨大性能差异的东西。

不管怎样，如果它真的慢了很多，我怀疑 JIT 团队之外的任何人都可以准确地说出为什么会发生这种情况。我在进行 .NET 微基准测试时注意到，看似微不足道的代码更改可能会使代码运行速度显着加快或减慢。如果您可以使该代码（导致速度缓慢）尽可能简单，您可以在 Microsoft Connect 上向 MS 投诉。

您可以尝试将 qdi.Multiplier、qdi.Shift 和 qdi.Number （无论它们是什么）复制到局部变量，这有时会有所帮助。