现代处理器普遍使用流水线技术(
Pipelines)对指令的执行进行了优化。一个指令的完整执行过程被分解为多个环节，交由多个单元进行处理，从而显著提升指令的平均执行效率。然而，流水线技术遇到分支结构时，就遇到了问题。按照哪条分支进行下一步流水线操作呢？纵然有多种分支预测（Branch Predict）策略，但是，对于绝对值函数这样两边概率基本相同，无法预测的情况，当出现分支误预测时，处理器被迫清空流水线，这对指令执行效率产生了较大影响。
Introduction
根据上面的介绍，绝对值函数的分支结构（如下）产生的分支误预测对流水线产生较大影响。当数据正负随机性较大时，两个分支等可能进入，分支预测基本失效。如果使用较为频繁，此分支结构从处理器层面上对程序效率产生了影响。那么，有没有一种方法可以绕过分支误预测，不对流水线造成影响呢？*最好的办法便是取消分支结构，使程序顺序执行。*那么有没有的操作可以代替分支结构实现功能呢？
答案是：位运算
Description
利用位运算和数据存储的一些性质，我们可以在不需要指令判断正负号的情况下将一个数转化为正数。
Float 浮点数
根据IEEE 754标准，浮点数（包括单双精度）的存储方式如下：
- sign：符号位
- biased exponent：带偏阶数
- trailing significand field：尾数
具体细节请参考浮点数Floating-Point Arithmetic其他资料。
根据其存储方式，我们不难发现：正负数仅存在符号位差异，其余部分完全相同。
那么非常简单，我们只需要使用位与运算，将符号位强制置0即可。
andpd xmm0, cs:xmmword_1
xmmword_1: xmmword 7FFFFFFFFFFFFFFFh-
andpd: 浮点数的位与运算 -
xmmword：长128b的浮点型数据。
以上指令将传入参数的低63b保留，将最高位置0，达到强制转换为正数的目的。
Integer 整数
对于正数的操作会比浮点数复杂一些。我们知道，整型数据在计算机中的存储方式为补码。将负数转换为正数时，需要取反加一。我们同样可以利用符号位来辅助位运算，代码如下 (待运算参数置于ecx，结果置于eax)：
mov edx, ecx
mov eax, ecx
sar edx, 1Fh
xor eax, edx
sub eax, edx
retn表示成表达式形式：x ^ (x >> 0x1f) + (x >> 0x1f)（可能存在优先级问题，请自行区分）。
- 如果为负数，符号位为1，使用算数右移，将得到
0xffffffff，即-1，原数异或相当于取反，再减去这个-1，即为+1，完成取相反数操作 - 如果为正数，符号位0，算数右移仍为0，与原数异或不变，减0不变，仍为原数
Application
使用位运算代替分支结构，在浮点数运算中，既减少指令数，又取消分支，执行效率大大提高。即使在正数取绝对值中，指令数增加了，然而顺序指令带来的流水线优化仍大于指令数增多导致的效率损失（笔者按照主流处理器流水线深度推测，没有实际验证，如有错误烦请指出）。
在gcc编译器的-Ofast选项中，编译器使用了这个优化，将原先的分支结构改成了顺序结构，并进行inline内联优化，进一步提高执行效率。
