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Software Optimization Guide for AMD64 Processors
25112 Rev. 3.06 September 2005
Contents
Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xv
Chapter 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.1 Intended Audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.2 Getting Started Quickly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.3 Using This Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1.4 Important New Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.5 Key Optimizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Chapter 2 C and C++ Source-Level Optimizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.1 Declarations of Floating-Point Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
2.2 Using Arrays and Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2.3 Unrolling Small Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
2.4 Expression Order in Compound Branch Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2.5 Long Logical Expressions in If Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.6 Arrange Boolean Operands for Quick Expression Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.7 Dynamic Memory Allocation Consideration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
2.8 Unnecessary Store-to-Load Dependencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
2.9 Matching Store and Load Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
2.10 SWITCH and Noncontiguous Case Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
2.11 Arranging Cases by Probability of Occurrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
2.12 Use of Function Prototypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2.13 Use of const Type Qualifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
2.14 Generic Loop Hoisting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
2.15 Local Static Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
2.16 Explicit Parallelism in Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
2.17 Extracting Common Subexpressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
2.18 Sorting and Padding C and C++ Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
2.19 Sorting Local Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41