std::pow() 比數字本身相乘更有效嗎？

哪個比較有效：使用 pow() 平方還是自乘？

在 C 語言中，決定 pow() 求平方或乘以 a 的效率數字本身（即 x*x*x）需要考慮特定場景。

C

對於pow(x, 3) 與x*x*x，x*x*x 是在C 中通常更快，因為C 缺少pow(double, int) 重載。

C

在 C 中， std::pow 與 x*x*x 的效率取決於特定的指數。當指數為整數時，呼叫 std::pow(double, int) ，其效能與 x*x*x 類似。

但是，對於非整數指數，std::pow 使用更複雜的演算法，並且可能比 x*x*x 更快。

基準測試結果

最近使用較新編譯器（例如 GCC 10、Clang 12）的基準測試表明 x*x*x 是對於大於 2 的指數，通常速度更快。但是，在某些情況下，std::pow 的效能類似甚至更好，特別是對於奇數指數或啟用 -ffast-math 等最佳化時。

其他注意事項

• 編譯器最佳化：現代編譯器可以將 x*x*x 等重複乘法最佳化為單一乘法。
• 數學穩定性：使用 pow () 在某些情況下可以提供更好的數值穩定性。

結論

在大多數實際場景中，x*x*x 可能比C 中的std::pow 更有效率在C 中，特定的指數和編譯器會影響哪一種方法較快。但是，由於其數學穩定性和最新編譯器的潛在效能優勢，通常建議對非整數指數使用 pow()。

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