将秒和纳秒转换为微秒的最快（最佳时间）方式

Question

我想在C中编写函数，需要几秒和几纳秒作为输入。将秒和纳秒转换为微秒，以微秒为单位返回总数。

unsigned long long get_microseconds(int seconds, unsigned long long nSeconds);

现在转换非常简单。我可以使用以下公式 -

mSeconds =秒* 1000000 + nSeconds / 1000（纳秒转换的精度损失没问题，我的计时器无论如何最小分辨率为100微秒）

如果不使用乘法和除法运算符来获得最佳精度和最小数量的cpu周期，那么实现此等式的最快方法是什么。

编辑：我正在使用基于GNU但定制设计的工具链的自定义DSP上运行。我还没有真正测试过算术运算的性能，我只是想知道它是否会影响性能，是否有办法改进它。

Answer 1

return Seconds*1000000 + nSeconds/1000;

如果有任何有价值的位移或其他位操作值得做，你的编译器可能会处理它。

Answer 2

编译器几乎肯定会尽可能地优化乘法。它不所做的是＆＃34;接受一个小损失＆＃34;当除以1000时，你或许会更快地写

return Seconds*1000000 + nSeconds/1024; /* Explicitly show the error */

...请注意nSeconds不能增长太多，否则错误可能会变得无法接受。

但无论你做什么，测试结果 - 速度和准确性都超过实际输入。还要探索将函数转换为宏并完全保存调用。坦率地说，对于如此简单的计算，没有比优化编译器更好的机会了。

另外，请考虑全局算法范围内此优化的权重。这个函数真的被调用的频率是its savings are worth the hassle吗？

Answer 3

如果nSeconds永远不会超过2 ³² （如果你从timespec开始使用“分割时间”则不应该 - 它应该低于10 ⁹ ），你应该使用32位整数。

在64位机器it's not a problem上使用64位整数（除法优化为multiply by inverse+shift），但在32位编译器上gets tricked into using a full 64 bit division routine，这是相当重量级。所以，我会这样做：

unsigned long long get_microseconds(int seconds, unsigned long nSeconds) {
    return seconds*1000000ULL + nSeconds / 1000;
}

这至少在x86上doesn't call external routines，并设法将64位开销保持在最低限度。

当然，这些都是在x86上完成的测试（即使在32位模式下也有32x32 =＆gt; 64乘法指令），假设您正在使用DSP，则需要检查编译器生成的实际代码