Question

我一直在读这个像Arduino微型微控制器这样的浮点数学很糟糕。因此，在尝试使用更少的花车时，我发现了一些奇怪的东西。

// Baseline
float brightness = 0.05;
int result = someInt * brightness;

// Takes about twice as long
int brightness = 20;
int result = someInt / brightness;

两者都有相同的目标，将整数减少到原始值的二十分之一。但在进行数学优化时，我不确定为什么浮点数更快。

Answer 1

native AVR（arduino）没有乘法或除法函数，更不用说本机浮点处理了。当你乘以它时，它基本上只是一堆加法。使用减法计算除法更难（不能太远），找到余数 - 如果浮点数然后从余数计算分数，其本身就是加/减和减法的总和。
浮点数也很慢/很差，因为C库必须弄清楚所有的十进制处理，只有在内部使用整数。您会注意到任何使用浮点数的东西都会大大增加您的程序大小（添加浮点库）你会发现浮点除法甚至比整数除法更慢。

不知何故，浮动库在乘法中比整数除法的所有分数更有效率

Answer 2

您也可以使用乘法和移位而不是除法

int brightness = 20;
int multer = 256/20;
int result = (someInt * multer) >> 8;

更多位用于＆＃34; multer＆＃34;更准确的结果。

Answer 3

您正在将乘数与除数进行比较。苹果和梨。

除以20，您可以使用整数乘以floor(2^k/5)或ceiling(2^k/5)，然后右移k+2位。选择不会导致溢出的最大k。

Answer 4

你可以只使用位移来划分。看看https://stackoverflow.com/a/19076173/2193968 它有一个除以10的函数：

unsigned divu10(unsigned n) {
    unsigned q, r;
    q = (n >> 1) + (n >> 2);
    q = q + (q >> 4);
    q = q + (q >> 8);
    q = q + (q >> 16);
    q = q >> 3;
    r = n - (((q << 2) + q) << 1);
    return q + (r > 9);
}

所以这应该除以20：

unsigned divu20(unsigned n) {
    return divu10(n)>>1;
}

位移应该比乘法或除法指令快 - 特别是如果（如EkriirkE已经说过）“原生AVR（arduino）没有乘法或除法函数”

为什么int * float比int / int快？

4 个答案: