Какой хороший пример использования регистровой переменной в C?

Нет хорошего примера использования регистров при использовании современных компиляторов (читай: последние 15+ лет), потому что это почти никогда не приносит пользы и может принести вред. Когда вы используете регистр, вы говорите компилятору: «Я знаю, как оптимизировать свой код лучше, чем вы», чего почти никогда не бывает. Когда вы используете регистр, может произойти одно из трех:

• Компилятор игнорирует это, скорее всего. В этом случае вред только в том, что вы не можете взять адрес переменной в коде.
• Компилятор выполнит ваш запрос, и в результате код будет работать медленнее.
• Компилятор учитывает ваш запрос, и код работает быстрее, это наименее вероятный сценарий.

Даже если один компилятор создает лучший код, когда вы используете регистр, нет оснований полагать, что другой будет делать то же самое. Если у вас есть какой-то критический код, который компилятор не оптимизирует достаточно хорошо, лучше всего, вероятно, использовать ассемблер для этой части, но, конечно, сделайте соответствующее профилирование, чтобы убедиться, что сгенерированный код действительно является проблемой в первую очередь.

В целом я согласен с Роберт, но, как и в любом хорошем правиле, у этого есть исключения. Если вы работаете над глубоко встраиваемой системой, возможно, вы лучше компилятора знаете, как оптимизировать код для ваше конкретное приложение на вашей конкретной аппаратной архитектуре.

Но в 99% случаев объяснение Робертса подходит и для вложенного слова.

Другой распространенный случай - реализация низкоуровневых интерпретаторов. Сохранение некоторого состояния в регистрах, например. указатель стека виртуальной машины, может значительно уменьшить доступ к памяти и ускорить код.

См. Пример оптимизации в vmgen - генератор эффективных интерпретаторов виртуальных машин (5.2 Верхнее кэширование стека).

Во-первых, регистровую переменную следует использовать для часто используемых переменных, таких как переменная управления циклом, чтобы повысить производительность за счет минимизации времени доступа. вторичный вы можете использовать только и только регистрировать спецификатор хранилища в этой ситуации вроде бы весело (auto int a, auto int b): ошибка весело (зарегистрируйте int a, зарегистрируйте int b): правильно, только это будет запущено fun (static int a, static int b): ошибка fun (extern int a, extern int b): ошибка

Я знаю, что это довольно давно, но вот реализация подпроцедуры из heapsort, в которой использование регистровых переменных делает алгоритм быстрее, по крайней мере, с использованием gcc 4.5.2 для компиляции кода

inline  void max_heapify(int *H, int i){
    char OK = FALSE;
    register int l, r, max, hI;
    while(!OK){
        OK = TRUE;
        l = left(i);
        r = right(i);
        max = i;
        if (l <= H[SIZE] && H[l] > H[i]){
            max = l;
        }
        if (r <= H[SIZE] && H[r] > H[max]){
            max = r;
        }
        if (max != i){
            OK = FALSE;
            hI = H[i];
            H[i] = H[max];
            H[max] = hI;
            i = max;
        }
    }
}

Я протестировал алгоритм с ключевым словом register и без него перед атрибутами и выполнил его для сортировки случайного массива с 50 000 000 элементов в моем блокноте, несколько раз для каждой версии.

использование регистров снизило время динамической сортировки с ~ 135 до ~ 125 с.

Я также тестировал только 5 000 000 элементов, но выполнил еще несколько раз.

Версия без регистра начиналась с 11 с, но каждое выполнение уменьшало время до 9,65 с и останавливалось на нем.

версия с регистром начиналась с 10 с и уменьшала время до 8,80 с.

Я думаю, это как-то связано с кеш-памятью. Тем не менее, кажется, что регистры ускоряют алгоритм за счет постоянного фактора.

Поскольку эти переменные довольно часто используются в алгоритме, обеспечение их наличия в регистре вместо того, чтобы оставлять эту работу компилятору, привело к лучшему результату в этом случае. Однако это не сильно улучшило время.

Надеюсь, это будет кому-нибудь полезно, привет.

Что ж, это вопрос, на который нужно несколько ответов, потому что существует несколько контекстов кодирования: с точки зрения языка высокого уровня, среднего и низкого уровня (вплоть до сборки), поскольку язык C может вызывать процедуры сборки.

Причина использования сборки вместо C явно связана с проблемами производительности, возникающими во время разработки, поэтому да, есть необходимость в ключевом слове register, но нет, во многих случаях он не работает так, как задумано разработчиком