Mengapakah menambah dan menolak 0.1f lebih perlahan daripada menambah dan menolak 0 dalam operasi titik terapung?

Memahami Kesan Prestasi Nombor Nyahnormal

Pengenalan

Operasi titik terapung boleh memberi kesan kepada prestasi keseluruhan dengan ketara. Memahami potensi kesesakan prestasi adalah penting untuk mengoptimumkan kecekapan kod. Artikel ini mengkaji percanggahan prestasi antara dua coretan kod yang kelihatan sama dan peranan nombor yang tidak normal dalam perbezaan ini.

Coretan Kod yang Dipersoalkan

Dua coretan kod yang dipersoalkan adalah seperti berikut:

Snippet 1:

y[i] = y[i] + 0.1f;
y[i] = y[i] - 0.1f;

Coretan 2:

y[i] = y[i] + 0;
y[i] = y[i] - 0;

Ketaksamaan Prestasi

Coretan 1, yang menambah dan menolak nilai mata terapung 0.1, berjalan lebih 10 kali lebih perlahan daripada Coretan 2, yang melakukan operasi yang sama dengan nilai integer 0.

Nombor Nyahnormal

Nombor titik terapung denormal (atau subnormal) ialah kelas khas daripada nilai yang mewakili nombor yang sangat kecil berhampiran sifar. Perwakilan mereka berbeza daripada nilai titik terapung biasa, menjadikan pemprosesannya lebih kompleks dan berpotensi lebih perlahan.

Kesan Nombor Nyahnormal

Perbezaan dalam prestasi berpunca daripada fakta bahawa operasi pada nombor titik terapung yang tidak normal boleh menjadi lebih perlahan daripada nombor titik terapung biasa. Ini kerana banyak pemproses tidak mengendalikan nombor yang tidak normal dengan cekap dan mesti memerangkap dan menyelesaikannya menggunakan mikrokod.

Nombor Nyahnormal dalam Kod

Dalam Coretan 1, penambahan dan penolakan 0.1f menghasilkan nombor titik terapung yang tidak normal. Sebaliknya, dalam Coretan 2, penambahan dan penolakan 0 dianggap sebagai operasi titik terapung biasa.

Perbandingan Prestasi

Prestasi Coretan 1 yang lebih perlahan boleh dikaitkan kepada penciptaan dan pemprosesan nombor yang tidak normal secara kerap. Apabila gelung berulang berjuta-juta kali, pengumpulan operasi nyahnormal ini membawa kepada penalti prestasi yang ketara.

Membilas Nombor Nyahnormal

Untuk menunjukkan lagi peranan nombor nyahnormal , mengepamnya kepada sifar menggunakan arahan SSE dengan ketara meningkatkan prestasi Coretan 1. Dengan membundarkan nombor tidak normal secara berkesan kepada sifar, kesan negatifnya terhadap kelajuan pemprosesan dihapuskan.

Kesimpulan

Analisis ini menyerlahkan kepentingan mempertimbangkan kesan nombor tidak normal pada prestasi. Bergantung pada kekerapan operasi dan pemproses sasaran, nombor yang tidak normal boleh memperkenalkan overhed yang ketara. Memahami ciri dan potensi implikasi prestasi mereka adalah penting untuk menulis kod cekap yang memanfaatkan keupayaan penuh pemproses moden.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapakah menambah dan menolak 0.1f lebih perlahan daripada menambah dan menolak 0 dalam operasi titik terapung?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!