2006年04月12日

2^n で割ったあまりを求めるには 2^n -1 との AND をとる方が一般には速い．んで，コンパイラもそこらへんがわかっているので AND 演算に置き換えてくれるのだが…　以下の二つのプログラム

int main(int argc, char *argv[])
{
    int k = 0;
    for(int i = 0; i < 100000000; i++){
        k = k % 4;
    }
    return k;
}

と

int main(int argc, char *argv[])
{
    int k = 0;
    for(int i = 0; i < 100000000; i++){
        k = k % 4U;
    }
    return k;
}

では後者のほうが３倍くらい速くなる（倍率は環境によるかもしれないけど）．両者のアセンブリコードを比べると

	xorl	%edx, %edx
	movl	$99999999, %ecx
	jmp	L6
	.p2align 4,,7
L5:
	andl	$-4, %eax
	subl	%eax, %edx
	decl	%ecx
	movl	%edx, %eax
	js	L10
L6:
	testl	%edx, %edx
	movl	%edx, %eax
	jns	L5
	leal	3(%edx), %eax
	andl	$-4, %eax
	subl	%eax, %edx
	decl	%ecx
	movl	%edx, %eax
	jns	L6
L10:
	leave
	ret

と

	xorl	%ecx, %ecx
	movl	$99999999, %edx
	.p2align 4,,15
L5:
	movl	%ecx, %eax
	andl	$3, %eax
	decl	%edx
	movl	%eax, %ecx
	jns	L5
	leave
	ret

のようになっており(gcc3.4.4)，後者のほうが分岐が無いし速いのは当たり前．とりあえず問題点は「符号付の剰余は負数のときにめんどくさい」という点にある．その面倒な処理が分岐を必要として遅くなってしまうと．

ということで，負数なんて知らんという場合には明示的に符号なしであることを指定しておくべし．