[可能有用科技]GCC内建函数
前言
我不会卡常。
我也不会底层优化，这个博客就当个乐子吧。
内建函数
编译器 内置的函数，使用会导致减少兼容性和可移植性，于是不适合程序开发，但是 Linux 内核用到了内建函数。
不过 NOI 系列赛事用的编译器都一样，就可以放心用了。
内建函数功能很多，包括访问一些底层信息，这里只讲优化效率的一些函数。
__builtin_expect()
众所周知编译器需要进行合理的分支预测来进行对条件判断的优化，于是这个函数就是用来手动调整分治预测的。
例如 ：
if(__builtin_expect(foo == 0,0))
puts("Never");
else puts("Gonna Give You Up");
意思就是告诉编译器 foo 为 0 大概率为伪，于是编译器会在这个 if-else 取指令时偏向 else。
使用实例 ：
在基于 fread() 的手写缓冲区的快读，需要经常判断是否已经读取完毕当前缓冲区的字符，如果已经读取完毕就需要进行下一次 fread()。
但是缓冲区通常开得比较大，那么就将判断缓冲区已满 if 加上 __builtin_expect(...,0) 代表这个条件通常不成立。
__builtin_prefetch()
__builtin_prefetch(Never) 把指针 Never 指向的数据加入 cache 进行预取，如果该数据已经加入 cache 内反而会降低效率。
使用实例 ：
不敢用，怕把 cache 炸了。
__builtin_clz()
查询一个 unsigned 类型的前导零个数，传入 0 时为 UB。
同样的，对于 long 有 __builtin_clzl()，
对于 long long 有 __builtin_clzll()。
使用实例 ：
一个数以 2 为底的对数向下取整就是其二进制位数减去 1。
那么对于 32 位整型，直接 31 - __builtin_clz(NeverGonna) 即可。
然后这个方法比计算浮点数的 log2() 计算速度快，比起预处理不需要内存寻址，也快。
__builtin_ctz()
查询一个 unsigned 类型的结尾零个数，传入 0 时为 UB。
同样的，对于 long 有 __builtin_ctzl()，
对于 long long 有 __builtin_ctzll()。
使用实例 ：
众所周知更相减损法求 \(\gcd\) 的时候首先需要一直除 2 直到除不了为止。
这里直接用这个方式把结尾零全部右移掉，剩下的一定是个奇数。
inline int gcd(int a,int b) {
if(!a || !b) return a | b;
int k = __builtin_ctz(a | b);
a >>= k,b >>= k;
a >>= __builtin_ctz(a);
b >>= __builtin_ctz(b);
while(a && b) {
if(a > b) std::swap(a,b);
b -= a;
}
return a << k;
}
__builtin_popcount()
__builtin_popcount(GiveYouUp) 求出整型 GiveYouUp 二进制形式下 0 的个数。
同样的，对于 long 有 __builtin_popcountl()，
对于 long long 有 __builtin_popcountll()。
使用实例 ：
需要的时候自然用上了。
__builtin_parity()
__builtin_parity(Gonna) 求出整型 Gonna 二进制形式下 0 的个数的奇偶性。
比 __builtin_popcount() & 1 更快。
使用实例 ：
需要的时候自然用上了。
__builtin_ffs()
求一个整型二进制最低位 1 的位数。
就是 __builtin_ctz() + 1。
