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我想 not 想知道我的代码中的 when or if to use 移位运算符，我感兴趣的是 why 乘法比向左移位更快，而除法则不然 .
当我四处闲逛时，我遇到了关于分割和位移的效率和速度的问题 . 它基本上表明，虽然在2的幂上执行位移时可能会节省几秒钟，但是不必担心一些差异 .
对此我很感兴趣，我决定检查C＃中的位移实际上有多快，并意识到一些奇怪的事情：
正如我预期的那样，位移而不是分频更快，但“正常”乘法方法比位移更快 .
我的问题很简单：为什么两位数的乘法比位移更快，尽管位移是处理器的基本操作？
以下是我的测试用例的结果：
Division: | Multiplication:
Bit shift: 315ms | 315ms
normal: 406ms | 261ms
时间是100个案例的平均值，每个案例包括10000个随机正数的每个数字10个操作，范围从1到 int.MaxValue . 操作范围从分割/乘以2到1024（以2的幂为单位）和从1到10位的位移 .
编辑
@usr：我使用的是.NET 4.5.1版
我更新了我的结果，因为我意识到我只计算了我说过的数字的十分之一... facepalm
我的主要：
static Main(string[] args)
{
Fill(); // fills the array with random numbers
Profile("division shift:", 100, BitShiftDiv);
Profile("division:", 100, Div);
Profile("multiplication shift:", 100, BitShiftMul);
Profile("multiplication:", 100, Mul);
Console.ReadKey();
}
这是我的分析方法：
static void Profile(string description, int iterations, Action func)
{
GC.Collect()
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect();
func();
Stopwatch stopWatch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < iterations; i++)
{
func();
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine(description);
Console.WriteLine("total: {0}ms", stopWatch.Elapsed.TotalMilliseconds);
Console.WriteLine(" avg: {0}ms", stopWatch.Elapsed.TotalMilliseconds / (double)iterations);
}
包含操作的Actions的结构如下：
static void <Name>()
{
for (int s = 1; s <= 10; s++) /* for shifts */
for (int s = 2; s <= 1024; s++) /* for others */
{
for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
{
var useless = nums[i] <shift> s; /* shifting */
var useless = nums[i] <operator> s; /* otherwise */
}
}
}
nums 是包含 10000000 int 的公共数组，由 Fill() 方法填充 .
1 回答
总结评论中已经提到的答案：
乘法以及位移更快，因为CPU也是 native operation . 它需要一个周期，而位移大约需要四个，这就是它更快的原因 . 分部需要11到18个周期 .
使用C＃我无法接近CPU以获得诊断结果，因为在我的代码和CPU之间进行了许多优化 .
此外，微基准测试很难并且可能产生错误的结果，这也可能由于上述原因而发生 .
如果我忘了什么，请评论并告诉我！