Question

来自this文章。这是代码：

float InvSqrt(float x){ // line 0
   float xhalf = 0.5f * x;
   int i = *(int*)&x; // store floating-point bits in integer
   i = 0x5f3759d5 - (i >> 1); // initial guess for Newton's method
   x = *(float*)&i; // convert new bits into float
   x = x*(1.5f - xhalf*x*x); // One round of Newton's method
   return x;
}

......我甚至不知道那是C还是C ++。 [好吧显然它是C，谢谢]有人可以为我翻译成Java吗？它（只是，我希望）第2和第4行令我感到困惑。

Answer 1

您想使用以下方法：

strictfp等可能存在问题。

大致是这样的:(注意：这是未经测试的！）

float InvSqrt(float x){ // line 0
   float xhalf = 0.5f * x;
   int i = Float.floatToIntBits(x); // store floating-point bits in integer
   i = 0x5f3759d5 - (i >> 1); // initial guess for Newton's method
   x = Float.intBitsToFloat(i); // convert new bits into float
   x = x*(1.5f - xhalf*x*x); // One round of Newton's method
   return x;
}

Answer 2

这些行用于在float和int之间转换为位模式。 Java在java.lang.Float中有静态方法 - 其他一切都是相同的。

static float InvSqrt(float x) { // line 0
    float xhalf = 0.5f * x;
    int i = Float.floatToIntBits(x); // store floating-point bits in integer
    i = 0x5f3759d5 - (i >> 1); // initial guess for Newton's method
    x = Float.intBitsToFloat(i); // convert new bits into float
    x = x * (1.5f - xhalf * x * x); // One round of Newton's method
    return x;
}

Answer 3

你引用的代码是C，尽管注释是C ++风格的。

代码正在做什么涉及在位级别存储浮点值的方式。 “幻数”0x5f3759d5与特定值有关。

初始化x时访问浮点i值的位，因为x的地址被解除引用。因此，i加载了浮点值的前32位。在下一行，使用x的内容编写i，更新工作近似值。

我已经读过这个代码在John Carmack用Id的开源Quake引擎发布它时变得很流行。代码的目的是快速计算1 / Sqrt（x），用于图形引擎的照明计算。

我无法将此代码直接转换为Java，因为它使用了如上所述的“类型双关语” - 当它访问内存中的float时就好像它是一个int。 Java阻止了这种活动，但正如其他人所指出的那样，Float对象提供了围绕它的方法。

在C中使用这个奇怪的实现的目的是为了它非常快。在编写本文时，我想这个方法有了很大的改进。我想知道今天的差异是否值得，当浮点运算变得更快时。

使用Java方法将float转换为整数位并返回可能比直接使用Java数学函数直接计算平方根而言要慢一些。

Answer 4

好的，我现在出去了，因为我知道C，但我不懂Java。

用Java直接重写这个C代码是在乞求麻烦。即使在C语言中，代码也是不可移植的。除其他外，它依赖于：浮点数的大小。整数的大小。浮点数的内部表示。浮点数和整数的字节对齐方式。使用逻辑右移实现右移（即i> 1）算术右移（相对于算术右移）具有高阶1位的整数因此不再等于除 2）。

我理解Java编译为字节码而不是直接编译机器代码。字节码解释器的实现者使用调优假设基于字节码的规范和理解编译器从合理输入源输出的内容码。

像这样的黑客不属于“明智的输入源”。

没有理由期望口译员会表现出来你的C hack更快，实际上有很好的机会它会慢一些。

我的建议是：IGNORE C代码。

寻找以Java为中心的效率提升。

C hack的概念是：

通过利用内部知识获得大约1 /平方（x）浮点数的表示已经有了指数被打破了数字，指数（x）/ 2更快如果你已经有指数（x），则计算比root（x）。

然后hack执行牛顿方法的一次迭代减少近似误差。我相信一次迭代将错误减少到可容忍的程度。

也许这个概念值得在Java中进行调查，但细节将取决于对亲密的了解如何实现JAVA，而不是C的实现方式。

Answer 5

你关心的线条非常简单。第2行采用float x中的字节，这些字节位于某些浮点表示形式，如IEEE754，并将它们存储为整数，与它们完全相同。这将导致完全不同的数字，因为整数和浮点数以字节形式表示不同。第4行相反，并将该int中的字节再次传递给float

需要帮助将代码从C转换为Java

5 个答案: