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pow(x, 2) 或 x * x 對於 C 和 C 中的平方更有效嗎?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原創
2024-11-11 10:17:031006瀏覽

Is pow(x, 2) or x * x More Efficient for Squaring in C and C  ?

什麼更有效率?使用 pow 求平方還是直接與自身相乘?

在C 語言中,使用x * x 求平方通常比使用pow(x, 2) 更有效,因為pow 涉及一個具有額外開銷的函數呼叫.

但是,在C 中,由於編譯器的原因,這兩種方法都可以高效優化:

pow(x, 3) 與x x x

在C 中,pow(x, 3) 和x * x * x 在效率方面通常是等效的。 C 的 std::pow 函數採用更通用的形式 (pow(double, double)),它將指數處理為浮點數。

具體注意事項:

  • 最佳化等級:編譯器可以最佳化其中之一
  • 指數:
  • 隨著指數變大,std::pow 可能會因為其針對整數指數的最佳化實現而變得更有效率。
  • 資料類型:
如果您正在使用整數指數並最佳化速度,手動相乘(例如 x * x * x)仍然可以是更好的選擇。

Exponent GCC (O3) Clang (O3)
2 x * x slightly faster Similar
3 x * x * x faster Similar
4 and above x * x * x * ... faster Similar
以下是GCC 和Clang 的更新基準,測試不同指數的效率:

附加說明:
  • C 的pow(double, double) 效率低於std::pow C 由於缺乏函數重載。
在 GCC 中使用 -ffast-math 可以顯著加快奇數指數的 std::pow 速度。

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