Question

我目前的代码看起来像

while (very_long_loop) {
    ...
    y1 = getSomeValue();
    ...
    x1 = y1*cos(PI/2);
    x2 = y2*cos(SOME_CONSTANT);
    ...
    outputValues(x1, x2, ...);
}

显而易见的优化是提前计算余弦。我可以通过使用值填充数组来完成此操作，但我想知道是否可以让编译器在编译时计算它们？

编辑：我知道C没有编译时评估，但我希望用宏来做一些奇怪而丑陋的方法。

Answer 1

如果你很幸运，你将不必做任何事情：现代编译器对同一翻译单元和内在函数（最有可能包括数学函数）的函数进行常量传播。

查看程序集以检查编译器是否属于这种情况，并在必要时提高优化级别。

Answer 2

不。预先计算的查找表将是唯一的方法。实际上，Cosine（和Sine）甚至可能在您的库中以这种方式实现。

首先配置文件，稍后优化。

Answer 3

不，不幸的是。

我建议编写一个小程序（或脚本）来生成这些值的列表（然后可以#include到正确的位置），这是作为构建过程的一部分运行的。

顺便说一下： cos（pi / 2）= 0！

Answer 4

您认为计算cos比访问更昂贵。也许你的架构不是这样。因此，您应该进行一些测试（分析） - 与优化思路一样。

Answer 5

不是预先计算这些值，而是可以使用全局变量来保存值，这些值将在程序启动时计算一次。

Answer 6

不，C没有函数的编译时评估的概念，如果它们是double类型，则不具有符号常量。将它们作为立即操作数的唯一方法是预先计算它们，然后在宏中定义它们。例如，这是C库为pi执行的方式。

Answer 7

如果检查代码并且编译器没有从循环中提取常量值，那么自己这样做。

如果trig函数的参数在示例代码中是常量，那么要么自己预先计算它们，要么使它们成为静态变量，这样它们只计算一次。如果它们在调用之间变化，但在循环内是恒定的，则将它们移动到循环外部。如果它们在循环的迭代之间变化，则查找表可能更快，但如果这是可接受的准确度，那么实现自己的触发功能以更低的精度停止计算也是一种选择。

Answer 8

我对Christoph上面的答案感到敬畏。

因此在这种情况下不需要做任何事情，其中gcc对数学函数有一些了解。但是如果你有一个函数（可能由你实现），你的C编译器无法计算或者你的C编译器不那么聪明（或者你需要填充复杂的数据结构或其他原因），你可以使用一些更高级的语言充当宏处理器。在过去，我使用eRuby就是为了这个目的，但是（ePerl也应该很好用，并且是另一种显而易见的，或多或少舒适的选择。

您可以指定make规则，用于将扩展名为.eruby（或.eperl或其他）的文件转换为剥离了该扩展名的文件，例如，如果您编写文件module.c.eruby或module.h.eruby然后make会自动知道如何分别生成module.c或module.h，并使其保持最新状态。在您的make规则中，您可以轻松添加一些注释，直接警告编辑文件。

如果您使用的是Windows或类似的东西，那么我就无法解释如何添加对您喜欢的IDE自动为您运行此转换的支持。但我相信它应该是可能的，或者只要您需要更改make（或其他）文件，就可以在IDE外部运行.eruby。

顺便说一句，我已经看到，通过使用Lua作为宏语言实现的eLua实现了非常小的代码行。当然，支持正则表达式和灵活布局规则的任何其他脚本语言也应该起作用（但是由于严格的空格规则，Python因此而被用于此目的。）

C中的编译时三角学

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