Por que o código C++ para verificar a hipótese de Collatz é mais rápido que o assembly escrito manualmente?
Estou estudando C++ e assembly x86, e decidi escrever um programa para verificar a hipótese de Collatz (3n+1). A ideia é simples: pegue um número, se for par — divida por 2, se for ímpar — multiplique por 3 e adicione 1. É preciso contar quantos passos são necessários para chegar a 1.
Primeiro, escrevi o código em C++:
```cpp
int collatz(int n) {
int steps = 0;
while (n != 1) {
if (n % 2 == 0)
n /= 2;
else
n = 3 * n + 1;
steps++;
}
return steps;
}
```
Depois, escrevi manualmente uma versão em assembly, usando instruções x86-64, pensando que seria mais rápida:
```asm
collatz_asm:
xor eax, eax ; steps = 0
.loop:
cmp edi, 1
je .done
test edi, 1
jnz .odd
shr edi, 1 ; par: n /= 2
inc eax
jmp .loop
.odd:
lea edi, [edi*2+edi+1] ; n = 3*n + 1
inc eax
jmp .loop
.done:
ret
```
Mas quando medi o desempenho em números grandes (por exemplo, de 1 a 10 m