性能优化 之 无分支编程 Branchless Programming by 彭于斌（ @archibate ） 两种代码写法：分支 vs 三目运算符 两种使用方式：排序 vs 不排序 测试结果（均为 gcc -O3 ） 测试结果可视化 图表比较：分支 vs 无分支 分支 无分支 0 0.01 0.02 0.03 耗时（越低越好） 乱序 有序 • 传统的分支方法实现的 uppercase uppercase ，对于 排序过的数据明显比乱序时高效。 • 无分支的方法对于乱序和有序的数据一样 高效，性能吊打了传统的分支方法。 • 对于传统分支的做法，为什么排序了的更 高效？既然无分支更高效，我要怎样优化 才能让我的程序变成无分支的呢？那就来 看本期性能优化专题课吧！ 分支预测成败对性能的影响 排序为什么对有分支的版本影响那么大 为什么需要流水线 • 为了高效， CPU 的内部其实是一个流水 让不占用相同资源的任务同时进行，这也是 CPU 流水线的初衷。但理想是美好的，现实 是骨感的，对于程序来说，指令不只是一个 个简单的任务，有时候我们需要做判断，来 决定要执行的具体任务，这就是分支，在汇 编语言中体现为条件跳转指令。 • 例如我们这里给任务清单加一个，如果烧开 水时被烫伤，则直接去医院的特殊任务。 • 特点：一旦触发去医院这个支线，则后面的 任务都不用做了，直接跳过。

常量和变量 关键字与标识符 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 Java 应用与开发 Java 语言基础与流程控制 王晓东 wangxiaodong@ouc.edu.cn 中国海洋大学 August 28, 2018 大纲 数据类型 常量和变量 关键字与标识符 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 参考书目 1. 陈国君等编著, Java 程序设计基础（第 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 学习目标 ▶ Java 语言基础 1. 数据类型 2. 常量和变量 3. 关键字与标识符 4. 运算符与表达式 5. 从键盘输入数据 ▶ 流程控制 1. 语句和复合语句 2. 分支结构（选择结构） 3. 循环结构 4. 跳转语句 大纲 数据类型 常量和变量 关键字与标识符 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 大纲 数据类型 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 大纲 数据类型 常量和变量 关键字与标识符 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 ���� 数据类型 常量和变量 关键字与标识符 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 大纲 数据类型 常量和变量 关键字与标识符 运算符与表达式 从键盘获得输入 语句 分支结构 循环结构 数据类型 O

虚拟存储屏障 R SFENCE.VMA rs1,rs2 算术右移 R SRA rd,rs1,rs2 算术右移立即数 I SRAI rd,rs1,shamt 等于0时分支 (即 BEQ rs,x0,imm) B BEQZ rs,imm 算术 加 R ADD rd,rs1,rs2 跳转 (即 JAL x0,imm) J J imm 相对栈指针存浮点字 CSS C.FSWSP rs2,imm 分支 相等时分支 B BEQ rs1,rs2,imm 存浮点双字 CS C.FSD rs2′,imm(rs1′) 不等时分支 B BNE rs1,rs2,imm 相对栈指针存浮点双字 CSS C.FSDSP rs2,imm 小于时分支 B BLT rs1,rs2,imm 算 术 加 CR C.ADD rd,rs2 大于等于时分支 B BGE rs1,rs2,imm 加立即数 CI C.ADDI rd,imm 无符号小于时分支 B BLTU rs1,rs2,imm 栈指针加16倍立即数 CI C.ADDI16SP imm 无符号大于等于时分支 B BGEU rs1,rs2,imm 栈指针无损加4倍立即数 CIW C.ADDI4SPN

................................................................................. 29 2.6 RV32I 条件分支 .................................................................................................. Multiple, Increment-Address, on EQual。它执行 5 次数据加载并写入 6 个寄存器，但仅当 EQ 条件码置位时才执行。此外，它将结果写入 PC，因此它也执行条件 分支。真不少！ 具有讽刺意味的是，即便需要实现的功能相同，简单指令也通常比复杂指令更容易被用 到。例如，x86-32 有一个 enter 指令，该指令本应该是在进入一个创建一个栈帧的过程中执 行的 延迟分支是 MIPS-32 ISA 的一个令人遗憾的例子。条件分支导致流水线执行出现问题， 因为处理器希望下一条要执行的指令总是已经在流水线上，但它不能确定它要的到底是顺序 执行的下一条（如果分支未执行），还是分支目标地址的那一条（如果执行了分支）。对于它 们的第一个五级流水的微处理器，这种优柔寡断可能导致流水线一个时钟周期的阻塞。 MIPS-32 通过把分支操作重新定义在分支指令的下一条指令执行完之后发生，因此分支指令

Go语言中有三种基本的流程控制代码块： if-else条件分支代码块； for循环代码块； switch-case多条件分支代码块。 Go中另外还有几种和特定种类的类型相关的流程控制代码块： 容器类型（第18章）相关的for-range循环代码块。 接口类型（第23章）相关的type-switch多条件分支代码块。 通道类型（第21章）相关的select-case多分支代码块。 和很多其它流行语言一样，G Go所支持的六种流程控制代码块中，除了if-else条件分支代码块，其它五种 称为可跳出代码块。 我们可以在一个可跳出代码块中使用break语句以跳出此 代码块。 我们可以在for和for-range两种循环代码块中使用continue语句提前结束一个 循环步。 除了这两种循环代码块，其它四种代码块称为分支代码块。 请注意，上面所提及的每种流程控制的一个分支都属于一条语句。这样的语句 常常会包含很多子语句。 if-else条件分支控制代码块 一个if-else条件分支控制代码块的完整形式如下： if InitSimpleStatement; Condition { // do something } else { // do something } if和else是两个关键字。 和很多其它编程语言一样，else分支是可选的。 在一个if-else条件分支控制代码块中， I

Go语言中有三种基本的流程控制代码块： if-else条件分支代码块； for循环代码块； switch-case多条件分支代码块。 Go中另外还有几种和特定种类的类型相关的流程控制代码块： 容器类型（第18章）相关的for-range循环代码块。 接口类型（第23章）相关的type-switch多条件分支代码块。 通道类型（第21章）相关的select-case多分支代码块。 和很多其它流行语言一样，G Go所支持的六种流程控制代码块中，除了if-else条件分支代码块，其它五种 称为可跳出代码块。 我们可以在一个可跳出代码块中使用break语句以跳出此 代码块。 我们可以在for和for-range两种循环代码块中使用continue语句提前结束一 个循环步。 除了这两种循环代码块，其它四种代码块称为分支代码块。 请注意，上面所提及的每种流程控制的一个分支都属于一条语句。这样的语句 常常会包含很多子语句。 if-else条件分支控制代码块 一个if-else条件分支控制代码块的完整形式如下： 1| if InitSimpleStatement; Condition { 2| // do something 3| } else { 4| // do something 5| } if和else是两个关键字。 和很多其它编程语言一样，else分支是可选的。 在一个if-else条件分支控制代码块中，

Go语言中有三种基本的流程控制代码块： if-else条件分支代码块； for循环代码块； switch-case多条件分支代码块。 Go中另外还有几种和特定种类的类型相关的流程控制代码块： 容器类型（第18章）相关的for-range循环代码块。 接口类型（第23章）相关的type-switch多条件分支代码块。 通道类型（第21章）相关的select-case多分支代码块。 和很多其它流行语言一样，G Go所支持的六种流程控制代码块中，除了if-else条件分支代码块，其它五种称为 可跳出代码块。 我们可以在一个可跳出代码块中使用break语句以跳出此代码块。 我们可以在for和for-range两种循环代码块中使用continue语句提前结束一个 循环步。 除了这两种循环代码块，其它四种代码块称为分支代码块。 请注意，上面所提及的每种流程控制的一个分支都属于一条语句。这样的语句常常 会包含很多子语句。 技术（第36章）属于广义上的流程控制语句。 本文余下的部分将只解释三种基本的流程控制语句和各种代码跳转语句。其它上面 提及的语句将在后面其它文章中逐渐介绍。 if-else条件分支控制代码块 第12章：基本流程控制语法 82 一个if-else条件分支控制代码块的完整形式如下： 1| if InitSimpleStatement; Condition { 2| // do something 3|

secret_number 调用 cmp 返回的 Ordering 成员来决定接下来做什么。 一个 match 表达式由 分支（arms） 构成。一个分支包含一个 模式（pattern）和表达式开头 的值与分支模式相匹配时应该执行的代码。Rust 获取提供给 match 的值并挨个检查每个分支 的模式。match 结构和模式是 Rust 中强大的功能，它体现了代码可能遇到的多种情形，并帮 助你确保没有遗 表达式得到的值。它检查第一个分支的模式，Ordering::Less 与 Ordering::Greater 并不匹配，所以它忽略了这个分支的代码并来到下一个分支。下一个分 支的模式是 Ordering::Greater ，正确 匹配！这个分支关联的代码被执行，在屏幕打印出 Too big! 。match 表达式会在第一次成功匹配后终止，因为该场景下没有检查最后一个分支的必 要。 然而，示例 2-4 Ok 。这个 Ok 值与 match 第一个分支的模式相匹配，该分支对应的动作返回 Ok 值中的数字 num ，最 后如愿变成新创建的 guess 变量。 如果 parse 不能将字符串转换为一个数字，它会返回一个包含更多错误信息的 Err 。Err 值 不能匹配第一个 match 分支的 Ok(num) 模式，但是会匹配第二个分支的 Err(_) 模式：_ 是 一个通配符值，本例中用来匹配所有

secret_number 调用 cmp 返回的 Ordering 成员来决定接下来做什么。 一个 match 表达式由 分支（arms） 构成。一个分支包含一个 模式（pattern）和表达式开头 的值与分支模式相匹配时应该执行的代码。Rust 获取提供给 match 的值并挨个检查每个分支 的模式。match 结构和模式是 Rust 中强大的功能，它体现了代码可能遇到的多种情形，并确 保对所有情况作出 Ordering::Greater。 Ordering::Greater 是 match 表达式得到的值。它检查第一个分支的模式，Ordering::Less 与 Ordering::Equal并不匹配，所以它忽略了这个分支的代码并来到下一个分支。下一个分支的 模式是 Ordering::Greater，正确 匹配！这个分支关联的代码被执行，在屏幕打印出 Too big!。match 表达式会在第一次成功匹配后终止，因此在这种情况下不会查看最后一个分 含结果数字的 Ok。这个 Ok 值与 match 第一个分支的模式相匹配，该分支对应的动作返回 Ok 值中的数字 num，最后如愿 变成新创建的 guess 变量。 如果 parse 不能将字符串转换为一个数字，它会返回一个包含更多错误信息的 Err。Err 值不 能匹配第一个 match 分支的 Ok(num) 模式，但是会匹配第二个分支的 Err(_) 模式：_ 是一个 通配符值，本例中用来匹配所有

名为FISCO-BCOS 的文件夹, 存在说明FISCO-BCOS源码已经存在, 否则开始从github上面拉取 FISCO BCOS源码, 接下来进入FISCO-BCOS目录切换tag到自己需要的分支, 然 后进行编译、安装流程, 成功则fisco-bcos会安装在/usr/local/bin目录下。 [docker] section 与docker节点搭链相关的配置, 参考FISCO BCOS $ ./generate_installation_packages.sh build 国密版FISCO BCOS Welcom to 国密版FISCO BCOS project :-) 为了充分支持国产密码学算法，金链盟基于 国产密码学标准 [https://blog.csdn.net/u012198553/article/details/60964156],实现了国密加解密、签名、验 签、哈希算法，并将其集成到FISCO 部图灵完备的逻辑，可以实现全方位的角色和权限控制，在商业环境尤为 重要，用于实现各司其职，DO分离，以及对人员和业务的审计管控等。 依赖代码库：FISCO-BCOS引入了更多的特性，也没有严格同步以太坊主 网Cpp分支，对各种底层库的依赖已经和主网有所不同，从源码编译 FISCO-BCOS和安装部署时，请参照使用手册，按FISCO-BCOS指定的依 赖库列表和版本号进行环境的初始化。 接口字段:举例，以太坊的交