"Оптимизация функции `DivMod` в Delphi для 32-битных целых чисел: сравнение скорости и эффективности"

Delphi , ОС и Железо , Процессор

Оптимизация функции DivMod в Delphi для 32-битных целых чисел: сравнение скорости и эффективности

Вопрос, заданный в оригинальном заголовке, касается ограничений функции DivMod в Delphi, которая ограничена 16-битными целыми числами. Это ограничение обусловлено тем, что функция реализована на ассемблере, что делает её очень быстрой. Вопрос состоит в том, возможно ли адаптировать данную функцию для работы с 32-битными целыми числами, и как это повлияет на производительность по сравнению с простым псевдо-кодом на Pascal.

Описание проблемы

В Delphi функция DivMod объявлена следующим образом:

procedure DivMod(Dividend: Cardinal; Divisor: Word;
  var Result, Remainder: Word);

Типы Divisor, Result и Remainder ограничены 16-битными значениями, что является существенным ограничением. Вопрос затрагивает причины такого ограничения и возможность его снятия путем адаптации ассемблерного кода функции для работы с 32-битными целыми числами.

Подтвержденный ответ

Существует возможность реализации функции DivMod для 32-битных целых чисел. Пример такой реализации представлен ниже:

procedure DivMod32(Dividend, Divisor: Cardinal; var Quotient, Remainder: Cardinal);
asm
    PUSH EBX
    MOV  EBX,EDX
    XOR  EDX,EDX
    DIV  EBX
    MOV  [ECX],EAX
    MOV  EBX,Remainder
    MOV  [EBX],EDX
    POP  EBX
end;

Дополнительно, была предложена более эффективная версия функции, возвращающая остаток:

function DivMod32(Dividend, Divisor: Cardinal; var Remainder: Cardinal): Cardinal;
asm
    PUSH EBX
    MOV  EBX,EDX
    XOR  EDX,EDX
    DIV  EBX
    MOV  [ECX],EDX
    POP  EBX
end;

Анализ производительности

Профессиональное сравнение кода с компилятором Delphi и ручной ассемблерной реализацией позволяет увидеть, что ассемблерная версия, хотя и короче, но это не всегда является показателем производительности. Также важно понимать, что код, сгенерированный компилятором, может содержать дополнительные инструкции для обработки ошибок, выравнивания и прочих ограничений, которые в ручной сборке отсутствуют. Однако, даже после учета этих факторов, ассемблерный код остается более производительным, что подтверждается практическим опытом профессионалов, занимающихся оптимизацией кода.

Альтернативные решения

В качестве альтернативного подхода можно использовать простой псевдо-код на Pascal:

procedure DivModInt(const Dividend: integer; const Divisor: integer; out result: integer; out remainder: integer);
begin
  result := Dividend div Divisor;
  remainder := Dividend mod Divisor;
end;

Однако, это решение может быть менее эффективным в сравнении с ассемблерной реализацией, так как использует более медленные операции деления и получения остатка.

Выводы

Итак, возможно адаптировать функцию DivMod для работы с 32-битными целыми числами, и это не только возможно, но и дает значительное преимущество в производительности. Несмотря на то, что ручная оптимизация может дать лучшие результаты, важно помнить, что современные компиляторы также способны генерировать весьма эффективный код, который не всегда стоит улучшать за счет ручной оптимизации для обычных сценариев использования.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Оптимизация функции `DivMod` в Delphi для работы с 32-битными целыми числами и сравнение её скорости и эффективности с простым псевдо-кодом на Pascal.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Процессор ::