c/c++ 利用位元運算加速運算效率
參考網址 http://chuiwenchiu.wordpress.com/2007/05/11/as3利用位元運算加速運算效率/
Chui-Wen Chiu(Arick)
2007.05.11 建立
位元運算在 C 語言相當常見,這種寫法的優勢在於運算非常的有效率,但缺點是可讀性不高和寫法上有些許限制,因此,如果程式有執行效能瓶頸,可透過位元算算來提高運算效能,[1] 提供一些 AS3 在位元運算上的範例和校能改善幅度。以下針對[1] 的內容整理如下:
位元運算加速技巧
1. 如果乘上一個 2 的倍數數值,可以改用左移運算(Left Shift) 加速 300%
x = x * 2; x = x * 64; //改為: x = x <<1; // 2 = 21 x = x <<6; // 64 = 26
2. 如果除上一個 2 的倍數數值,可以改用右移運算加速 350%
x = x / 2; x = x / 64; //改為: x = x >>1;// 2 = 21 x = x >>6;// 64 = 26
3. 數值轉整數加速 10%
x = int(1.232) //改為: x = 1.232>>0;
4. 交換兩個數值(swap),使用 XOR 可以加速 20%
var t:int = a; a = b; b = t; //equals: a ^= b; b ^= a; a ^= b;
5. 正負號轉換,可以加入 300%
i = -i; //改為 i = ~i +1; // NOT 寫法 //或 i = (i ^-1)+1; // XOR 寫法
6. 取餘數,如果除數為 2 的倍數,可利用 AND 運算加速 600%
x = 131 % 4; //equals: x = 131 &(4-1);
7. 利用 AND 運算檢查整數是否為 2 的倍數,可以加速 600%
isEven = (i %2)==0; //equals: isEven = (i &1)==0;
8. 加速 Math.abs 600% 的寫法1,寫法2 又比寫法1加速 20%
//寫法1 i = x <0?-x : x;
//寫法2
i = (x ^ (x >> 31)) - (x >> 31);
9. 比較兩數值相乘之後是否擁有相同的符號,加速 35%
eqSign = a * b > 0; //equals: eqSign = a ^ b > 0;
其他位元運算技巧
1. RGB 色彩分離
var 24bitColor:uint = 0xff00cc; var r:uint = 24bitColor>>16; var g:uint = 24bitColor>>8&0xFF; var b:uint = 24bitColor&0xFF;
2. RGB 色彩合併
var r:uint = 0xff; var g:uint = 0x00; var b:uint = 0xcc; var 24bitColor:uint = r <<16| g <<8| b;
雖然上述的數據相當誘人,不過,還是建議效能關鍵處再使用上述的方式,否則後續維護上是一個問題。
參考資料:
[1] Bitwise gems – fast integer math
[2] Bitwise Operations in C
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