Question

在C / C ++中，您可以设置以下代码：

double a, b, c;
...
c = (a + b) / 2;

这与以下内容完全相同：

c = (a + b) * 0.5;

我想知道哪个更好用。一项操作从根本上比另一项更快吗？

Answer 1

乘法比除法更快。在大学时，我被教导说，除法是乘法的六倍。实际时序取决于体系结构，但一般来说，乘法永远不会慢，甚至像分裂一样慢。如果舍入误差允许，请始终优化代码以使用乘法。

所以在一个例子中，这通常会更慢......

for (int i=0; i<arraySize; i++) {
    a[i] = b[i] / x;
}

......比......

y=1/x;
for (int i=0; i<arraySize; i++) {
    a[i] = b[i] * y;
}

当然，对于舍入误差，您将使用第二种方法松散（稍微）一些精度，但除非您反复计算x=1/x;，否则不会引起太多问题。

修改

仅供参考。我通过在谷歌上搜索来挖掘第三方对操作时间的比较。

http://gmplib.org/~tege/x86-timing.pdf

查看MUL和DIV上的数字。这表示差异在5到10倍之间，具体取决于处理器。

Answer 2

浮点乘法通常比浮点除法占用更少的周期。但是对于文字操作数，优化器很清楚这种微优化。

Answer 3

在这种情况下，编译器很可能会将除法转换为乘法，如果它“认为”它更快。在浮点中除以2也可能比其他浮点除法更快。如果编译器没有转换它，使用乘法可能会更快，但不确定 - 取决于处理器本身。

在编译器无法确定这样做是否“安全”的情况下，手动使用乘法而不是除法的增益可能非常大（例如，0.1在浮点数中不能精确地存储为0.1，它变成0.10000000149011612）。有关AMD处理器的数据，请参见下文，可以将其视为该类的代表。

为了判断你的编译器是否做得好，为什么不编写一些代码来进行实验。确保你编写它，以便编译器不只是计算一个常量值并丢弃循环中的所有计算。

修改：

AMD针对Family 15h处理器的优化指南，分别提供了fdiv和fmul - 42和6的数据。对于DIVPS，DIVPD DIVSS和DIVSD（除法），SSE版本更接近，24（单）或27（双）周期，并且对于所有形式的乘法，6个周期。

从内存来看，英特尔的数据并不遥远。