编程中用移位运算替代乘除法会不会有问题？

[jssyxzy]

因为移位运算实际上有算术移位，逻辑移位，循环移位；
又有有符号数，无符号数；
不同编程语言有可能实现不同。

请问这里面有没有什么坑？

[jssyxzy]

@rabbbit 嗯，位运算定义里面有如果移位数超过大小，结果是未定义的。

[li1215101]

写一句在后面要写一堆注释，过几天有人改了一下代码，忘记补注释就 gg

[zjyl1994]

你直接写乘除，剩下的让编译器来优化。现在不是 1980 年的电脑也不是那个年代的编译器了。

[cs923]

看 Java 的一些集合类源码也用到了位运算 应该能提升效率 也只是了解😄

[shijingshijing]

我比写编译器的人聪明系列。。。

[msg7086]

楼上几位说得也没错啊。
乘除法编译优化完本来就会变成其他玩意儿。
你写 a = a * 5，编译完就成 a = (a << 2) + a 了。
有符号无符号这些都是编译器帮你处理的。

又比如[1]
a = a / 19
编译完会变成
t = a * 2938661835 >> 32;
a = (t + ((a - t) >> 1) >> 4) & 0x0fffffff;

你问会不会有问题？会有问题啊。问题在你没编译器那么聪明严谨……

[1]: How do compilers optimize divisions? https://zneak.github.io/fcd/2017/02/19/divisions.html

[zzj0311]

csapp lab1，先去玩玩再说科学

[tempdban]

有用，有的情况必须写
上面的答案假设的情况不约而同都是用变量和常量做运算，折中情况编译器都能很好的优化。
都没考虑 第一个操作数 是变量 第二个操作数是个只要程序运行就能确定下来的变量
也就是说第二个变量初始化后就不会变。
最近性能优化大量的用了相关技巧 提升了 5%左右的性能 再加上其他优化手法，提升了 35%。

[tempdban]

楼上还有嘲讽“我比写编译器的人聪明系列”，大可不必这样。像我们这种一个任务需要执行几个指令周期都要细扣的领域，编译器的优化甚至有可能产生副作用。
很多代码写出来的效果很难看但是性能会爆炸的高。
你说的写法在特定的场合一定都是有用的，这里面会有坑尤其是，不同平台现象上会有差别，要多查多试。
知道什么时候该用而不是一棒子打死，你会领先很多人一个身位。

[ericls]

Linter 都过不了

[chinvo]

这是传说中的“只有我这种用汇编的人才见过世面”系列么？

不要为了追求“优化”滥用位移，降低代码可读性。

gcc 和 clang 现在已经默认启用 2 的幂乘除法到位移的优化，而在 py js java c# 之类的语言上同类优化机制也是存在的。不知道这些机制还非要强行开喷，怕不是不仅没见过世面连计算机科学基础都没学好。

或者大兄弟你还在用“先进的” VC++ 6.0 ？

至于在不存在自动优化或者刻意忽略 /禁用自动优化的情况下，写成位移对效率提升确实是有用的，但是必须自己处理溢出等问题。

明明就是个工程型（应用）的问题，非要扯什么“科学”（数理），还把楼上的诸位喷一个“没见过世面”，简直了。

[gnaggnoyil]

@jssyxzy 单片机?据我所知就算是 diab compiler,默认也会进行整数乘除至移位的优化,更不用说现在那么多单片机工具链不过就是 clang 换了层皮.而且既然你说到单片机,那看样子是在写 C/C++?C/C++里的整数的移位要么是确定的语义要么就是未定义行为,只要照着标准文档来就不会出现未预期的结果,除非 diab 或者 clang 有 bug.哪里有坑了?

[yangqi]

用之前先搞清楚为什么要用。

[imn1]

我写脚本用位运算不少，但不是为了优化
我更多是为了计算「位」
例如： $num >> 7 & 1
我目的是要知道$num 第八位是 1 还是 0，实际意义就是第八个权限：[ 有 | 无 ]

[zwh2698]

一般情况的场景，模拟器，虚拟机，部分算法，web 好像没有这个必要，因为上层已经将底层给包装了很多次，简单的区分一下，如果不是 c 或者 c plus 就基本用不着

[bk201]

看你什么工程了,视情况分析做程序员这个不懂说不过去.

[proudzhu]

负数处理结果不一致

[hatsuyuki]

移位比乘除效率高

[nihiue]

提前优化不可取，应该先完成功能，然后找出性能热点，针对性优化

[shijingshijing]

@tempdban 不知道你在那个平台上写的。

1，现代编译器普遍对乘法除法进行了优化，右移这种操作输入入门级的了。除非你手动强制关闭优化再换手写位移，这种情况有没有？我只见过很 PIC 单片机上做电机控制有这种操作。

2，现代 cpu 很多都集成了 FMA （也有叫 fmadd ）的指令，包括 nvidia 的 gpu，一条 FMA 指令一次能完成一个加乘操作，使用 fma 指令只需要你把两个乘数放进去，然后把被加数置为 0，一个 cycle 后取结果即可。还需要你多花几个周期移来移去？