比較浮點(diǎn)除法和乘法效能
簡介：
在浮點(diǎn)運(yùn)算領(lǐng)域，潛在的除法和乘法之間的性能差異常常會(huì)激發(fā)人們的好奇心。本文旨在深入探討此主題，探討使用除法或乘法進(jìn)行編碼是否會(huì)產(chǎn)生效能優(yōu)勢。
效能注意事項(xiàng)：
傳統(tǒng)上，浮點(diǎn)計(jì)算中的除法被認(rèn)為比乘法慢。然而，現(xiàn)代處理器架構(gòu)為這些操作提供了不同程度的效能。許多 CPU 僅需 1 或 2 個(gè)時(shí)脈週期即可執(zhí)行乘法，而除法通常需要更多週期。
例如，除法可以超過 24 個(gè)週期，正如該主題的答案中所強(qiáng)調(diào)的那樣。這種差異源自於這些操作的演算法性質(zhì)。乘法可以分解為大量並發(fā)加法，而除法涉及迭代減法，這是硬體中效率較低的過程。
程式碼結(jié)構(gòu)的影響：
在分析程式碼結(jié)構(gòu)中，更新1 中提供的範(fàn)例表明，與乘法相比，除法可能會(huì)產(chǎn)生顯著的效能開銷。在程式碼片段中：
float f1, f2 = 2
float f3 = 3;
for( i =0 ; i < 1e8; i++)
{
f1 = (i * f2 + i / f3) * 0.5; //or divide by 2.0f, respectively
}
循環(huán)內(nèi)的除法運(yùn)算 (i / f3) 會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行時(shí)間增加。除以 2.0f（乘法方法）會(huì)提高效能。
除法複雜性的根本原因：
除法的架構(gòu)要求比乘法更複雜。除法涉及求兩個(gè)數(shù)的商，這個(gè)過程需要更複雜的計(jì)算。為了緩解這個(gè)問題，一些 FP 單元採用了一種稱為倒數(shù)乘法的近似技術(shù)，該技術(shù)以犧牲精度為代價(jià)來加快除法速度。
結(jié)論：
而浮點(diǎn)在現(xiàn)代 PC 架構(gòu)上，除法可能比乘法慢，效能差異取決於特定處理器和正在執(zhí)行的程式碼結(jié)構(gòu)。對於性能至關(guān)重要的應(yīng)用程序，選擇乘法而不是除法可能會(huì)帶來一些優(yōu)勢。然而，這些操作的相對性能影響應(yīng)該在整體演算法設(shè)計(jì)的背景下進(jìn)行評估。
以上是浮點(diǎn)乘法總是比除法快嗎？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
熱AI工具
Undress AI Tool
免費(fèi)脫衣圖片
Undresser.AI Undress
人工智慧驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序，用於創(chuàng)建逼真的裸體照片
AI Clothes Remover
用於從照片中去除衣服的線上人工智慧工具。
Clothoff.io
AI脫衣器
Video Face Swap
使用我們完全免費(fèi)的人工智慧換臉工具，輕鬆在任何影片中換臉！
熱門文章
熱工具
記事本++7.3.1
好用且免費(fèi)的程式碼編輯器
SublimeText3漢化版
中文版，非常好用
禪工作室 13.0.1
強(qiáng)大的PHP整合開發(fā)環(huán)境
Dreamweaver CS6
視覺化網(wǎng)頁開發(fā)工具
SublimeText3 Mac版
神級程式碼編輯軟體(SublimeText3)
熱門話題
c認(rèn)識python的人的教程
Jul 01, 2025 am 01:11 AM
學(xué)Python的人轉(zhuǎn)學(xué)C 最直接的困惑是：為什麼不能像Python那樣寫？因?yàn)镃 雖然語法更複雜，但提供了底層控制能力和性能優(yōu)勢。 1.語法結(jié)構(gòu)上，C 使用花括號{}而非縮進(jìn)組織代碼塊，且變量類型必須顯式聲明；2.類型系統(tǒng)與內(nèi)存管理方面，C 沒有自動(dòng)垃圾回收機(jī)制，需手動(dòng)管理內(nèi)存並註意釋放資源，使用RAII技術(shù)可輔助資源管理；3.函數(shù)與類定義中，C 需要明確訪問修飾符、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，並支持如運(yùn)算符重載等高級功能；4.標(biāo)準(zhǔn)庫方面，STL提供了強(qiáng)大的容器和算法，但需要適應(yīng)泛型編程思想；5
在C中使用std :: Chrono
Jul 15, 2025 am 01:30 AM
std::chrono在C 中用於處理時(shí)間，包括獲取當(dāng)前時(shí)間、測量執(zhí)行時(shí)間、操作時(shí)間點(diǎn)與持續(xù)時(shí)間及格式化解析時(shí)間。 1.獲取當(dāng)前時(shí)間使用std::chrono::system_clock::now()，可轉(zhuǎn)換為可讀字符串但係統(tǒng)時(shí)鐘可能不單調(diào)；2.測量執(zhí)行時(shí)間應(yīng)使用std::chrono::steady_clock以確保單調(diào)性，並通過duration_cast轉(zhuǎn)換為毫秒、秒等單位；3.時(shí)間點(diǎn)(time_point)和持續(xù)時(shí)間(duration)可相互操作，但需注意單位兼容性和時(shí)鐘紀(jì)元(epoch)
C中的標(biāo)準(zhǔn)模板庫（STL）是什麼？
Jul 01, 2025 am 01:17 AM
C STL是一組通用模板類和函數(shù)，包含容器、算法、迭代器等核心組件。容器如vector、list、map、set用於存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，vector支持隨機(jī)訪問，適合頻繁讀取；list插入刪除高效但訪問慢；map和set基於紅黑樹，自動(dòng)排序適用於快速查找。算法如sort、find、copy、transform、accumulate封裝常用操作，作用於容器的迭代器範(fàn)圍。迭代器作為連接容器與算法的橋樑，支持遍歷和訪問元素。其他組件包括函數(shù)對象、適配器、分配器，用於定制邏輯、改變行為及內(nèi)存管理。 STL簡化了C
C競爭性編程教程
Jul 02, 2025 am 12:54 AM
學(xué)C 衝著打比賽應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手：1.熟練基礎(chǔ)語法但不必深入，掌握變量定義、循環(huán)、條件判斷、函數(shù)等基本內(nèi)容；2.重點(diǎn)掌握STL容器如vector、map、set、queue、stack的使用；3.學(xué)會(huì)快速輸入輸出技巧，如關(guān)閉同步流或使用scanf和printf；4.利用模板與宏簡化代碼書寫，提高效率；5.多刷題熟悉邊界條件、初始化錯(cuò)誤等常見細(xì)節(jié)問題。
如何在C中使用CIN和COUT進(jìn)行輸入/輸出？
Jul 02, 2025 am 01:10 AM
在C 中，cin和cout用於控制臺(tái)輸入輸出。 1.使用cout讀取輸入，注意類型匹配問題，遇到空格停止；3.讀取含空格字符串時(shí)用getline(cin,str)；4.混合使用cin和getline時(shí)需清理緩衝區(qū)殘留字符；5.輸入錯(cuò)誤時(shí)需調(diào)用cin.clear()和cin.ignore()處理異常狀態(tài)。掌握這些要點(diǎn)可編寫穩(wěn)定的控制臺(tái)程序。
c標(biāo)準(zhǔn)模板庫（STL）的教程
Jul 02, 2025 am 01:26 AM
STL（標(biāo)準(zhǔn)模板庫）是C 標(biāo)準(zhǔn)庫的重要組成部分，包含容器、迭代器和算法三大核心組件。 1.容器如vector、map、set用於存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；2.迭代器用於訪問容器元素；3.算法如sort、find用於操作數(shù)據(jù)。選擇容器時(shí)，vector適合動(dòng)態(tài)數(shù)組，list適合頻繁插入刪除，deque支持雙端快速操作，map/unordered_map用於鍵值對查找，set/unordered_set用於去重。使用算法時(shí)應(yīng)包含頭文件，並配合迭代器和lambda表達(dá)式。注意避免失效迭代器、刪除時(shí)更新迭代器、不可修改m
c帶有OpenGL的圖形編程教程
Jul 02, 2025 am 12:07 AM
作為C 程序員入門圖形編程，OpenGL是一個(gè)好的選擇。首先需搭建開發(fā)環(huán)境，使用GLFW或SDL創(chuàng)建窗口，配合GLEW或glad加載函數(shù)指針，並正確設(shè)置上下文版本如3.3 。其次理解OpenGL的狀態(tài)機(jī)模型，掌握繪製核心流程：創(chuàng)建編譯著色器、鏈接程序、上傳頂點(diǎn)數(shù)據(jù)（VBO）、配置屬性指針（VAO）並調(diào)用繪製函數(shù)。此外要熟悉調(diào)試技巧，檢查著色器編譯與程序鏈接狀態(tài)，啟用頂點(diǎn)屬性數(shù)組，設(shè)置清屏顏色等。推薦學(xué)習(xí)資源包括LearnOpenGL、OpenGLRedBook及YouTube教程系列。掌握上述
C中的揮發(fā)性關(guān)鍵字是什麼？
Jul 04, 2025 am 01:09 AM
volatile告訴編譯器變量的值可能隨時(shí)改變，防止編譯器優(yōu)化訪問。 1.用於硬件寄存器、信號處理程序或線程間共享變量（但現(xiàn)代C 推薦std::atomic）。 2.每次訪問都直接讀寫內(nèi)存而非緩存到寄存器。 3.不提供原子性或線程安全，僅確保編譯器不優(yōu)化讀寫。 4.與const相反，有時(shí)兩者結(jié)合使用表示只讀但可外部修改的變量。 5.不能替代互斥鎖或原子操作，過度使用會(huì)影響性能。
