比較浮點除法和乘法效能
簡介：
在浮點運算領(lǐng)域，潛在的除法和乘法之間的性能差異常常會激發(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行編碼是否會產(chǎn)生效能優(yōu)勢。
效能注意事項：
傳統(tǒng)上，浮點計算中的除法被認(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 個時脈週期即可執(zhí)行乘法，而除法通常需要更多週期。
例如，除法可以超過 24 個週期，正如該主題的答案中所強調(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)的除法運算 (i / f3) 會導(dǎo)致執(zhí)行時間增加。除以 2.0f（乘法方法）會提高效能。
除法複雜性的根本原因：
除法的架構(gòu)要求比乘法更複雜。除法涉及求兩個數(shù)的商，這個過程需要更複雜的計算。為了緩解這個問題，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)以犧牲精度為代價來加快除法速度。
結(jié)論：
而浮點在現(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)計的背景下進行評估。
以上是浮點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！
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