爲什麼排序後的數組比沒有排序過的數組運行快？

stackoverflow的原文地址：why-is-it-faster-to-process-a-sorted-array-than-an-unsorted-array

問題：

在stackoverflow有人問道：爲什麼排序後的數組比沒有排序過的數組運行快？

#include <algorithm>
#include <ctime>
#include <iostream>

int main()
{
    // Generate data
    const unsigned arraySize = 32768;
    int data[arraySize];

    for (unsigned c = 0; c < arraySize; ++c)
        data[c] = std::rand() % 256;

    // !!! With this, the next loop runs faster
    std::sort(data, data + arraySize);

    // Test
    clock_t start = clock();
    long long sum = 0;

    for (unsigned i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        // Primary loop
        for (unsigned c = 0; c < arraySize; ++c)
        {
            if (data[c] >= 128)
                sum += data[c];
        }
    }

    double elapsedTime = static_cast<double>(clock() - start) / CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << elapsedTime << std::endl;
    std::cout << "sum = " << sum << std::endl;
}

在上面這段代碼中，如沒有std:sort(data,data+arraySize);運行11.54秒，如果有則僅僅運行1.93秒。題者爲了知道是不是語言或者編譯器問題，也貼出了java的代碼。

答案：

原因是分支預測器Branch_predictor在排好序的數組裏能更好地預測走if-else的哪一個分支。

 if (data[c] >= 128)
       sum += data[c];

不想排序可以使用下面這段代碼替換上面那段代碼。

int t = (data[c] - 128) >> 31;
sum += ~t & data[c];