连载：编写高效代码(11) 尽量减少分支

我们在介绍处理器时，已经知道了，现在的处理器都是流水线结构，if和switch等语句会带来跳转，而跳转会打乱流水线的正常执行，影响程序的执行效率。
下面这段代码，把奇数赋一个值，把偶数赋一个值，可以用这种方式实现：

for(i=0; i<100; i++)

{

if(i%2 == 0)

{

a[i] = x;

}

else

{

a[i] = y;

}

}

如果改成如下这种形式就更好了：

for(i=0; i<100; i+=2)

{

a[i] = x;

a[i+1] = y;

}

将最可能进入的分支放在 if中，而不是else中

Intel处理器有分支预测单元，第一次进入一个分支时，由于没有历史信息可供参考，是否跳转取决于Static Predictor（静态预测器）的预测策略，通常Static Predictor的策略是：向下跳转预测为不跳转，向上跳转预测为跳转。根据这个特性，我们在写if else语句时，也要注意。且看下面这段代码是否合适？

int a = -5;

int b = 0;

if (a > 0)

{

b = 1;

}

else

{

b = 2;

}

我们来看看汇编语言：

4:        int a = -5;

00401028   mov         dword ptr [ebp-4],0FFFFFFFBh

5:        int b = 0;

0040102F   mov         dword ptr [ebp-8],0

6:        if (a > 0)

00401036   cmp         dword ptr [ebp-4],0

0040103A   jle         main+35h (00401045)

7:        {

8:            b = 1;

0040103C   mov         dword ptr [ebp-8],1

9:        }

10:       else

00401043   jmp         main+3Ch (0040104c)

11:       {

12:           b = 2;

00401045   mov         dword ptr [ebp-8],2

13:       }

读者没必要管这么一大串汇编语言是什么意思，只需要知道jle是个条件跳转指令就可以了，它跳到地址00401045处，是向下跳，根据Static Predictor的策略，它被预测为不跳转，处理器会从0040103C地址处开始取下一条指令。再看看实际的执行情况，a<0，执行else这个分支，于是处理器发现取错了地址，又要从头来过，白白浪费了大量时间。可见，执行概率高的分支，应该放在if分支中。