使用'x*x...”而不是'pow(x, i)”进行求幂总是更快吗？

确定求幂技术的效率

通常，将数字与其本身相乘而不是使用专用于求幂的函数，会更有效，就像 pow() 一样。但是，此规则可能有例外，特别是对于某些指数。

考虑以下代码来测试 xx... 和 pow(x,i) 对于不同的性能指数 'i':

#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp>

inline boost::posix_time::ptime now()
{
    return boost::posix_time::microsec_clock::local_time();
}

#define TEST(num, expression) \
double test##num(double b, long loops) \
{ \
    double x = 0.0; \
    boost::posix_time::ptime startTime = now(); \
    for (long i=0; i<loops; ++i) \
    { \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
        x += expression; \
    } \
    boost::posix_time::time_duration elapsed = now() - startTime; \
    std::cout << elapsed << " "; \
    return x; \
}

// Test cases for exponentiation using x*x...
TEST(1, b)
TEST(2, b*b)
TEST(3, b*b*b)
TEST(4, b*b*b*b)
TEST(5, b*b*b*b*b)

// Test cases for exponentiation using pow()
template <int exponent>
double testpow(double base, long loops)
{
    double x = 0.0;
    boost::posix_time::ptime startTime = now();
    for (long i = 0; i < loops; ++i)
    {
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
        x += std::pow(base, exponent);
    }
    boost::posix_time::time_duration elapsed = now() - startTime;
    std::cout << elapsed << " ";
    return x;
}

int main()
{
    long loops = 100000000l;
    double x = 0.0;
    std::cout << "1 ";
    x += testpow<1>(rand(), loops);
    x += test1(rand(), loops);

    std::cout << "\n2 ";
    x += testpow<2>(rand(), loops);
    x += test2(rand(), loops);

    std::cout << "\n3 ";
    x += testpow<3>(rand(), loops);
    x += test3(rand(), loops);

    std::cout << "\n4 ";
    x += testpow<4>(rand(), loops);
    x += test4(rand(), loops);

    std::cout << "\n5 ";
    x += testpow<5>(rand(), loops);
    x += test5(rand(), loops);
    std::cout << "\n" << x << "\n";
}

结果

测试结果测量每种求幂方法所需的时间，证明 xx...确实更快。

但是，也有一些例外

关于 pow(x, 3)，结果可能会因编译器和优化而异标志，特别是在使用“double”等浮点变量时。

在某些情况下，xxx*... 并不总是比 pow(x, 3) 更快，因为在一些报告的基准中观察到。这是由于现代编译器采用的优化技术。

结论

虽然 xx... 对于小指数值（例如1、2 或 3，在确定最有效的代码方法时，必须考虑具体的实现细节和编译器优化。

以上是使用'x*x...”而不是'pow(x, i)”进行求幂总是更快吗？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！