为什么将 mod 与 int64_t 操作数一起使用会使该函数慢 150%？

The max_rem函数计算最大余数(a+1)^n + (a-1)^n除以时离开a² for n = 1, 2, 3.... The main calls max_rem在每一个a from 3 to 999。完整代码：

#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

int max_rem(int a) {
    int max_r = 0;
    int m = a * a; // <-------- offending line
    int r1 = a+1, r2 = a-1;
    for(int n = 1; n <= a*a; n++) {
        r1 = (r1 * (a + 1)) % m;
        r2 = (r2 * (a - 1)) % m;
        int r = (r1 + r2) % m;
        if(max_r < r) 
            max_r = r;
    }
    return max_r;
}

int main() {
    int64_t sum = 0;
    for(int a = 3; a < 1000; a++)
        sum += max_rem(a);

    printf("%ld\n", sum);
}

如果我将第 6 行更改为：

int m = a * a;

to

int64_t m = a * a;

整个计算变成了关于慢 150%。我都尝试过gcc 5.3 and clang 3.6.

With int:

$ gcc -std=c99 -O3 -Wall -o 120 120.c
$ time(./120)

real    0m3.823s
user    0m3.816s
sys     0m0.000s

with int64_t:

$ time(./120)

real    0m9.861s
user    0m9.836s
sys     0m0.000s

是的，我正在64位系统。为什么会发生这种情况？

我一直假设使用int64_t更安全、更便携，是“编写 C 的现代方式”®，并且不会损害 64 位系统上数字代码的性能。这个假设是错误的吗？

EDIT: 只是为了明确：即使你做出改变，减速仍然持续every变量为int64_t。所以这不是混合的问题int and int64_t.

我一直认为使用 int64_t 更安全、更便携，是“编写 C 的现代方式”®，并且不会损害 64 位系统上数字代码的性能。这个假设是错误的吗？

对我来说似乎是这样。您可以在以下位置找到指令时间英特尔软件优化参考手册 http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/manuals/64-ia-32-architectures-optimization-manual.pdf（附录 C，第 645 页表 C-17 通用说明）：

    IDIV r64   Throughput 85-100 cycles per instruction
    IDIV r32   Throughput 20-26 cycles per instruction