Question

在一些旧的src代码中找到以下行：

int e = (int)fmod(matrix[i], n);

其中matrix是int的数组，而n是size_t

我想知道为什么使用fmod而不是%我们有整数参数，为什么不呢：

int e = (matrix[i]) % n;

选择fmod超过%可能有性能原因，还是仅仅是一段奇怪的代码？

Answer 1

选择fmod超过%可能有性能原因或者它只是一个奇怪的代码？

fmod在具有高延迟IDIV指令的架构上可能会快一点，需要（比方说）~50个周期或更多，因此fmod的功能来电和int <---> double转化费用可以摊销。

根据Agner's Fog instruction tables，AMD K10架构上的IDIV需要24-55个周期。与现代英特尔Haswell相比，其延迟范围列为22-29个周期，但如果没有依赖链，则在英特尔的8-11个时钟周期内，相对吞吐量要好得多。

Answer 2

实验（并且非常直观地），fmod比%更快 - 至少在 AMD Phenom（tm）II X4 955（6400 bogomips ）上更快。下面是两个使用这两种技术的程序，它们都使用相同的编译器（GCC）和相同的选项（cc -O3 foo.c -lm编译），并在同一硬件上运行：

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    int volatile a=10,b=12;
    int i, sum = 0;
    for (i = 0; i < 1000000000; i++)
        sum += a % b;
    printf("%d\n", sum);
    return 0;
}

运行时间：9.07秒

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    int volatile a=10,b=12;
    int i, sum = 0;
    for (i = 0; i < 1000000000; i++)
        sum += (int)fmod(a, b);
    printf("%d\n", sum);
    return 0;
}

运行时间：8.04秒

Answer 3

dispatch可能比选定体系结构上的整数除法快一点。

但是请注意，如果fmod在编译时具有已知的非零值，n将被编译为带有小调整的乘法，这应该比整数模数和浮点模数。

另一个有趣的区别是matrix[i] % n和n == 0上的行为。整数模运算在溢出时调用未定义的行为，这导致许多当前体系结构上的程序异常终止。相反，浮点模数没有这些极端情况，结果为INT_MIN % -1，+Infinity，-Infinity，具体取决于Nan和matrix[i]的值，所有超出范围-INT_MIN并且转换回int是实现定义的，但通常不会导致程序异常终止。这可能是原始程序员选择这种令人惊讶的解决方案的原因。

对于整数模数计算，fmod是否快于％

3 个答案: