int является собственным целочисленным форматом целевой аппаратной платформы. Любой другой целочисленный тип может повлечь за собой снижение производительности.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Вещи немного отличаются в современных системах:

int на самом деле может быть 32-разрядным в 64-разрядных системах из соображений совместимости. Я считаю, что это происходит в системах Windows.

Современные компиляторы могут неявно использоватьint при выполнении вычислений для более коротких типов в некоторых случаях.

деление на любые другие значения также быстрее с типом без знака. Если вы посмотрите наТаблицы инструкций Агнера Фога вы увидите, что неподписанные подразделения имеют аналогичную или лучшую производительность, чем подписанные версии

Например с AMD K7

╔═════════════╤══════════╤═════╤═════════╤═══════════════════════╗
║ Instruction │ Operands │ Ops │ Latency │ Reciprocal throughput ║
╠═════════════╪══════════╪═════╪═════════╪═══════════════════════╣
║ DIV         │ r8/m8    │ 32  │ 24      │ 23                    ║
║ DIV         │ r16/m16  │ 47  │ 24      │ 23                    ║
║ DIV         │ r32/m32  │ 79  │ 40      │ 40                    ║
║ IDIV        │ r8       │ 41  │ 17      │ 17                    ║
║ IDIV        │ r16      │ 56  │ 25      │ 25                    ║
║ IDIV        │ r32      │ 88  │ 41      │ 41                    ║
║ IDIV        │ m8       │ 42  │ 17      │ 17                    ║
║ IDIV        │ m16      │ 57  │ 25      │ 25                    ║
║ IDIV        │ m32      │ 89  │ 41      │ 41                    ║
╚═════════════╧══════════╧═════╧═════════╧═══════════════════════╝

То же самое относится к Intel Pentium

╔═════════════╤══════════╤══════════════╗
║ Instruction │ Operands │ Clock cycles ║
╠═════════════╪══════════╪══════════════╣
║ DIV         │ r8/m8    │ 17           ║
║ DIV         │ r16/m16  │ 25           ║
║ DIV         │ r32/m32  │ 41           ║
║ IDIV        │ r8/m8    │ 22           ║
║ IDIV        │ r16/m16  │ 30           ║
║ IDIV        │ r32/m32  │ 46           ║
╚═════════════╧══════════╧══════════════╝

Конечно, они довольно древние. Более новые архитектуры с большим количеством транзисторов могут сократить разрыв, но применимы основные вещи: как правило, вам нужно больше макроопераций, больше логики, больше задержек, чтобы выполнить деление со знаком.

на x86 подписанный / неподписанный не должен иметь никакого значения. Короткая / длинная, с другой стороны, - это другая история, так как объем данных, которые необходимо переместить в / из ОЗУ, больше для длинных (другие причины могут включать в себя операции приведения типа, такие как расширение короткой на длинную).

Если вы хотите иметь производительность, выдолжны использовать оптимизацию производительности компилятора который может работать против здравого смысла. Следует помнить, что разные компиляторы могут компилировать код по-разному, и они сами имеют разные виды оптимизации. Если мы говорим оg++ компилятор и говорить о повышении его уровня оптимизации с помощью-Ofastили хотя бы-O3 флаг, по моему опыту, он может скомпилироватьlong введите в код с еще лучшей производительностью, чем любойunsigned типа, или даже простоint.

Это из моего собственного опыта, и я рекомендую вам сначала написать свою полную программу и заботиться о таких вещах только после этого, когда у вас есть действительный код в ваших руках, и вы можете скомпилировать его с оптимизацией, чтобы попытаться выбрать типы, которые действительно выполняют Лучший. Это также хорошее общее предложение по оптимизации кода для повышения производительности, сначала быстро напишите, попробуйте скомпилировать с оптимизацией, настройте параметры, чтобы увидеть, что работает лучше всего. И вам также следует попробовать использовать разные компиляторы для компиляции вашей программы и выбрать тот, который выводит наиболее производительный машинный код.

Оптимизированная многопоточная программа вычисления линейной алгебры можетлегко иметь разницу в производительности> 10x отлично оптимизирован против неоптимизирован. Так что это имеет значение.

Вывод оптимизатора противоречит логике во многих случаях. Например, у меня был случай, когда разница междуa[x]+=b а такжеa[x]=b изменил время выполнения программы почти в 2 раза. И нет,a[x]=b не был быстрее.

Вот напримерNVidia заявляя что для программирования своих графических процессоров:

Примечание. Как уже было рекомендовано, рекомендуется использовать арифметику со знаком по сравнению с арифметикой без знака, где это возможно, для обеспечения максимальной пропускной способности SMM. Стандарт языка C накладывает больше ограничений на поведение переполнения для математики без знака, ограничивая возможности оптимизации компилятора.

unsigned приводит к такой же или лучшей производительности, чемsigned, Некоторые примеры:

short обычно приводит к такой же или худшей производительности, чемint (при условии,sizeof(short) < sizeof(int)). Снижение производительности происходит, когда вы назначаете результат арифметической операции (которая обычноint, никогдаshort) к переменной типаshort, который хранится в регистре процессора (который также имеет типint). Все преобразования изshort вint занимают время и раздражают.

Примечание: некоторые DSP имеют быстрые инструкции умножения дляsigned short тип; в этом конкретном случаеshort быстрее чемint.

Что касается разницы междуint а такжеlongЯ могу только догадываться (я не знаком с 64-битными архитектурами). Конечно, еслиint а такжеlong имеют одинаковый размер (на 32-битных платформах), их производительность также одинакова.

Очень важное дополнение, на которое указывают несколько человек:

Что действительно важно для большинства приложений, так это объем памяти и используемая пропускная способность. Вы должны использовать наименьшие необходимые целые числа (short, может быть дажеsigned/unsigned char) для больших массивов.

Это даст лучшую производительность, но выигрыш будет нелинейным (то есть не в 2 или 4 раза) и несколько непредсказуемым - это зависит от размера кэша и взаимосвязи между вычислениями и передачей памяти в вашем приложении.

тактовые инструкции и иметь одинаковую производительность чтения-записи, но в соответствии сДоктор Андрей Александреску без знака предпочтительнее, чем подписано. Причина этого в том, что вы можете вписать вдвое большее количество чисел в одно и то же количество битов, поскольку вы не тратите впустую знаковый бит и будете использовать меньше инструкций для проверки отрицательных чисел, что приведет к увеличению производительности из-за уменьшения ПЗУ. По моему опыту сКабуки В.М., который имеет ультра-высокую производительностьскрипт Реализация, редко когда вам действительно требуется подписанный номер при работе с памятью. Я проводил майские годы, занимаясь арифметикой указателей со знаковыми и беззнаковыми числами, и я не нашел никакой пользы для знаковых, когда не требуется знаковый бит.

Где подпись может быть предпочтительнее, когда используется сдвиг битов для выполнения умножения и деления степеней 2, потому что вы можете выполнять отрицательные степени деления 2 с целыми числами дополнения со знаком 2. Пожалуйста, посмотрите некоторыебольше видео на YouTube от Андрея для большего количества методов оптимизации. Вы также можете найти хорошую информацию в моей статье осамый быстрый в мире алгоритм преобразования целых чисел в строку.

а целочисленное переполнение без знака определено для обхода. Обратите внимание, что, например, в gcc вы можете использовать флаг -fwrapv, чтобы определить переполнение со знаком (чтобы обернуть его).

Неопределенное целочисленное переполнение со знаком позволяет компилятору предполагать, что переполнения не происходит, что может привести к возможностям оптимизации. Смотрите, например,этот блог для обсуждения.

а на самом деле более общая, чем предполагает ответ о принятии. Деление целого без знака на любую константу может быть выполнено быстрее, чем деление целого числа без знака на константу, независимо от того, является ли константа степенью двойки. Видетьhttp://ridiculousfish.com/blog/posts/labor-of-division-episode-iii.html

В конце своего поста он включает следующий раздел:

Естественный вопрос заключается в том, может ли та же оптимизация улучшить подписанное деление; к сожалению, похоже, что это не так по двум причинам:

Увеличение дивиденда должно стать увеличением величины, то есть увеличением, если n> 0, уменьшением, если n <0. Это приводит к дополнительным расходам.

Штраф за неработающий делитель в подписанном делении составляет примерно половину, оставляя меньшее окно для улучшений.

Таким образом, похоже, что алгоритм округления может быть выполнен для работы в знаковом делении, но будет хуже, чем стандартный алгоритм округления.

На большинстве процессоров есть инструкции для арифметики со знаком и без знака, поэтому разница между использованием целых чисел со знаком и без знака сводится к тому, какой компилятор использует.

Если какой-либо из них быстрее, он полностью зависит от процессора, и, скорее всего, разница будет незначительной, если она вообще существует.

что вы храните и обрабатываете оба потока битов, я имею в виду только данные без знака, поэтому умножение, деление становится проще (быстрее) с операциями сдвига битов

не будет никакой разницы. Если вам действительно все равно, вы должны попробовать все варианты, которые вы рассматриваете, и измерить производительность.