The Weird Concept of Branchless Programming
8 months ago
- #branchless
- #optimization
- #performance
- 现代CPU使用分支预测器来推测执行路径，但预测错误会导致严重的性能损失。
- 无分支编程通过算术和位运算避免条件跳转，在不可预测的场景中提升性能。
- 代码中的分支指条件执行路径（if/elif/else），在机器码中会转换为跳转指令。
- 无分支技术对性能敏感或需防范侧信道攻击的应用（如密码学）至关重要。
- 提供了三个无分支编程示例：绝对值计算（abs）、范围限定（clamp）和数组分区（partition）。
- 绝对值示例展示了如何用位操作替代分支判断。
- 范围限定技术无需条件检查即可将数值约束在区间内，常用于模拟和渲染。
- 无分支数组分区通过避免循环中的不可预测分支，显著提升处理速度。
- 基准测试显示：无分支分区比分支版本快1.2倍，而abs和clamp的差异可忽略不计。
- 无分支编程是精准优化工具，恰当使用时能带来性能提升。