Ist die Verwendung von Shift-Operatoren für Multiplikation und Division in C eine Geschwindigkeitssteigerung?

Multiplizieren und Dividieren mit Schiebeoperatoren in C: Ein Geschwindigkeitsschub?

Die Frage ist, ob bitweise Schiebeoperatoren für Multiplikation und Division verwendet werden sollen schneller als herkömmliche arithmetische Operatoren wird seit langem diskutiert. Während Schiebeoperationen intuitiv effizienter erscheinen mögen, ist die Realität oft komplizierter.

In C kann die Multiplikation mit Zweierpotenzen mithilfe des linken Schiebeoperators (<<) erreicht werden. In ähnlicher Weise kann eine Division durch Zweierpotenzen mithilfe des rechten Verschiebungsoperators (>>) erreicht werden. Dies führte zu der Idee, dass diese Operatoren für allgemeinere Multiplikations- und Divisionsoperationen verwendet werden könnten.

Wie jedoch in der bereitgestellten Antwort erläutert wird, sind Compiler in modernen C-Implementierungen hochgradig optimiert und umfassen verschiedene Techniken zur Verbesserung der Codeleistung. Compiler verwenden häufig Optimierungstechniken, die Code analysieren und neu anordnen, um effizienten ausführbaren Code zu generieren. Dieser Optimierungsprozess ist oft komplexer als die einfachen verschiebungsbasierten Multiplikations- und Divisionsoperationen.

Darüber hinaus kann die Entscheidung, Verschiebungsoperatoren für Multiplikationen oder Divisionen zu verwenden, zu unbeabsichtigten Konsequenzen führen. Beispielsweise kann das Verschieben vorzeichenbehafteter Werte zu unerwartetem Verhalten führen, wenn das Vorzeichenbit nicht korrekt verarbeitet wird. Darüber hinaus werden bestimmte Eingabewerte möglicherweise nicht korrekt mit Schiebeoperationen verarbeitet, was möglicherweise zu falschen Ergebnissen oder undefiniertem Verhalten führt.

Daher ist es im Allgemeinen nicht ratsam, sich bei Multiplikationen oder Divisionen in C-Code auf Schiebeoperatoren zu verlassen. Sofern kein besonderer Grund dafür besteht, ist es am besten, den Compiler solche Vorgänge mit optimierten Techniken durchführen zu lassen, die auf die spezifische Zielprozessorarchitektur zugeschnitten sind.

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