libdivide

libdivide libdivide.h 是一个仅包含头文件的 C/C++ 库，用于优化整数除法。整数除法是大多数 CPU 上最慢的指令之一，例如，在当前的 x64 CPU 上，64 位整数除法的延迟可达 90 个时钟周期，而乘法的延迟仅为 3 个时钟周期。libdivide 允许您用一系列移位、加法和乘法指令来代替昂贵的整数除法指令，从而更快地计算整数除法。使用 libdivide 时，在当前 CPU 上，64 位整数除法的速度可提高 10 倍，32 位整数除法的速度可提高 5 倍。libdivide 还支持 SSE2、AVX2、AVX512、NEON 和 SVE 向量除法，这些功能可提供更大的速度提升。您可以使用基准程序测试在您的 CPU 上可以实现多少速度提升。libdivide 与 8 位微控制器兼容，例如 AVR 系列：CI 版本包含一个 AtMega2560 目标。由于低端硬件通常不包含硬件除法器，因此 libdivide 特别有用。除了运行时 C 和 C++ API，还包含一组预定义的宏和模板，用于加速对 16 位常数的除法：在 8 位系统上，avr-gcc 不会对 16 位常数的除法进行优化。有关 libdivide 的更多信息，请参阅 https://libdivide.com。C++ 示例 第一段代码使用整数除法对向量中的所有整数进行除法。由于整数除法比当前 CPU 上的任何其他整数算术运算慢至少一个数量级，因此速度很慢。C++ void divide(std::vector& vect, int64t divisor) { // 速度慢，使用整数除法 for (auto& n : vect) n /= divisor; } 第二段代码运行速度更快，它使用 libdivide 来使用移位、加法和乘法指令计算整数除法，从而避免了缓慢的整数除法操作。C++ #include "libdivide.h" void divide(std::vector& vect, int64t divisor) { libdivide::divider fastd(divisor); // 速度快，使用 libdivide 来计算除法 for (auto& n : vect) n /= fastd; } 通常情况下，如果以下情况成立，libdivide 将带来显著的速度提升： 除数仅在运行时才知道 除数可重用…