写代码时,很多人只关注高级语言的逻辑结构,却忽略了底层汇编指令对性能的影响。其实,在关键路径上做一点汇编级别的调整,往往能让程序提速不少。
减少不必要的内存访问
内存读写比寄存器操作慢得多。比如在循环中反复从内存取同一个值,不如先加载到寄存器里复用。像下面这段伪汇编:
mov eax, [value] ; 每次都从内存读
add ebx, eax
如果能在循环外就载入,并在寄存器间运算,就能省下大量时间。
善用位操作替代算术运算
CPU处理位移指令(shl、shr)比乘除法快得多。比如要将一个数乘以8,与其写 mul 8,不如左移三位:
shl eax, 3 ; 相当于 eax *= 8
这种替换在图像处理、算法密集型程序中特别有用,一帧能省几微秒,积少成多效果明显。
避免频繁的状态标志检查
有些代码习惯每步都判断零标志或进位标志,但过度使用 cmp 和 test 会拖慢流水线。比如连续比较多个条件时,可以合并判断:
cmp eax, 0
je label1
cmp ebx, 0
je label1
or eax, ebx
je label1
只要两者都为零才跳转,指令更紧凑,执行也更快。
利用指令配对和顺序重排
现代CPU支持并行执行多条指令,但有依赖关系的会卡住。把无关的指令穿插排列,能提高吞吐量。例如:
mov eax, [x]
mov ebx, [y]
add eax, 1
add ebx, 1
mov [x], eax
mov [y], ebx
这样的顺序比交错读写更容易被并行处理,编译器不一定总能自动优化到位,手动调一下有时立竿见影。
内联汇编嵌入热点函数
对于性能敏感的函数,比如音视频编码中的像素处理,直接用内联汇编替换C代码片段,能精细控制寄存器分配和指令选择。GCC和MSVC都支持 __asm__ 块,但要注意可移植性,别滥用。
这些技巧不是每处都用得上,但在瓶颈函数里试一试,常常会有意外收获。调试时配合 perf 或 VTune 看热点,精准下手,效率提升看得见。