Ist std::pow() effizienter als die Multiplikation einer Zahl mit sich selbst?

Was ist effizienter: die Verwendung von pow() zum Quadrieren oder die Multiplikation mit sich selbst?

Bestimmen Sie in C die Effizienz von pow() zum Quadrieren oder einfach zum Multiplizieren von a Zahl allein (d. h. x*x*x) erfordert die Berücksichtigung spezifischer Szenarien.

C

Für pow(x, 3) versus x*x*x ist x*x*x im Allgemeinen schneller in C, da C keine pow(double, int)-Überladung aufweist.

C

In C hängt die Effizienz von std::pow gegenüber x*x*x vom spezifischen Exponenten ab . Wenn der Exponent eine Ganzzahl ist, wird std::pow(double, int) aufgerufen, was zu einer ähnlichen Leistung wie x*x*x führt.

Für nicht ganzzahlige Exponenten verwendet std::pow jedoch mehr komplexe Algorithmen und möglicherweise schneller als x*x*x.

Benchmark-Ergebnisse

Neueste Benchmarks mit neueren Compilern (z. B. GCC 10, Clang 12) haben gezeigt, dass x*x*x ist im Allgemeinen schneller für Exponenten größer als 2. Allerdings kann std::pow in einigen Fällen eine ähnliche oder sogar bessere Leistung erbringen, insbesondere bei ungeraden Exponenten oder wenn Optimierungen wie -ffast-math aktiviert sind.

Zusätzliche Überlegungen

• Compiler-Optimierungen: Moderne Compiler können wiederholte Multiplikationen wie x*x*x in eine einzige Multiplikation optimieren.
• Mathematische Stabilität: Mit pow () kann in bestimmten Fällen eine bessere numerische Stabilität bieten.

Schlussfolgerung

In den meisten praktischen Szenarien ist x*x*x wahrscheinlich effizienter als std::pow in C In C können der spezifische Exponent und der Compiler Einfluss darauf haben, welche Methode schneller ist. Aufgrund der mathematischen Stabilität und potenziellen Leistungsvorteile bei neueren Compilern wird jedoch allgemein empfohlen, pow() für nicht ganzzahlige Exponenten zu verwenden.

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