爲什麼要將兩個32位整數合併成一個64位整數？

最近我看到了一個編譯器如何組合兩個32位整數，它們是一個類的屬性值，並將它們存儲爲一個64位整數。我現在的問題是，爲什麼這樣做？結合整數有什麼優勢？爲什麼要將兩個32位整數合併成一個64位整數？

例如，如果我們有一個類

class FooBar { 
int x = 1; 
int y = 100; 
}

以下屬性，以便代替

i32 = 00000001 
i32 = 01100100

我們得到：

i64 = 0000000101100100

你爲什麼要結合呢？

來源

2017-04-22 Asperger

我的猜測是該寄存器使用64位。它只使用一個寄存器來存儲這兩個寄存器，而不是使用兩個寄存器。 –

爲什麼不呢？如果機器以64位整數工作效率更高，那麼這可能是一場勝利。你爲什麼在乎？ –

CPU通常不具有類型。像「int」這樣的東西是你的程序的一個屬性，而不是機器代碼的屬性。將這種「組合」稱爲「合併」並不合適，因爲前後是完全不同域的組成部分。 –

現有的（當我寫這篇文章的時候）答案和評論雖然部分正確，卻錯過了這個優化的要點。它是用一條指令（使用64位數據）替換兩條指令（使用32位數據）。這會導致代碼大小和執行時間的輕微縮短。

編譯器使用一個64位指令初始化兩個變量（因爲它們共享連續的內存地址）。這些變量是分開的，並且將分開訪問。不需要移位或掩蔽。

當許多成員初始化時，這在構造函數中經常出現。一個常見的情況是零初始化，編譯器會將寄存器清零，然後使用該值初始化多個成員，將寫入連續的存儲器地址與較大的單次寫入相結合（例如，通過寫入一個16位短零值而不是兩個8位）。

來源

2017-04-22 20:21:27 1201ProgramAlarm

接受你的答案，因爲我覺得它是更完整。 – Asperger

這是一個完美的答案，認真。謝謝 – Asperger

>不需要移位或掩蔽。我不同意這一點。您必須將內存空間別名爲4字節對齊。請參閱此鏈接：https://software.intel.com/en-us/articles/coding-for-performance-data-alignment-and-structures 這麼說，我認爲你是正確的，別名地址爲32或在性能方面，64接近「免費」。很好的答案。 – Sam

我相信你正在觀察優化。英特爾指令（如PADDSW）假定有多個打包操作數。

https://en.wikipedia.org/wiki/X86_instruction_listings

也有益處只用在64位架構的緩存1項。

如果您只需要其中一個值，則需要解壓縮代碼，但我懷疑代碼優化器正在運行的任何代碼都會有更好的存儲性能。

將C結構的所有成員對齊到字邊界上是正常的。這是一個單獨的char和一個int不會被打包，但與機器的字大小對齊。因此，struct { char, int}將具有8個字節的sizeof(..)。我猜這種情況翻轉了？

非常有趣。

來源

2017-04-22 18:46:53 Sam

您可能聽說過webassembly？他們正在那裏做。你所說的真的很有趣 – Asperger

「PAD ...」指令適用於SIMD。他們打包的值都是相同的類型。由於個別值仍然具有正常地址，因此解包無需花費。 –

爲什麼要將兩個32位整數合併成一個64位整數？

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