但是，如果我按照以下方式操作，那么很明显，除法编译器的响应比乘法响应快。

Question

我最近看到一则推文令我感到困惑（这是由XNA编码员在编写XNA游戏时发布的）：

Microoptimization tip of the day: when possible, use multiplication instead of division in high frequency areas. It's a few cycles faster.

我很惊讶，因为我一直认为编译器非常聪明（例如，使用位移），最近读过post by Shawn Hargreaves saying much the same thing。我想知道这有多少真相，因为我的游戏中有很多计算。

我询问，希望有一个样本，但原始的海报无法给出一个。然而，他确实这么说：

Not necessarily when it's something like "center = width / 2". And I've already determined "yes, it's worth it". :)

所以，我好奇......

任何人都可以提供一些代码示例，您可以将分区更改为乘法并获得性能提升，而C＃编译器本身无法做同样的事情。

Answer 1

大多数编译器在给予他们机会时可以做出合理的优化工作。例如，如果你将除以常量，那么编译器可以/将优化它的可能性非常好，所以它的完成速度与你可以合理地替代它的速度一样快。

然而，当你有两个未提前知道的值时，你需要将一个值除以另一个来得到答案，如果编译器有很多方法可以做很多事情，它会 - 就此而言，如果编译器有很大的空间来优化它，那么CPU就会这样做，所以编译器不需要这样做。

编辑：对于类似的事情（这是相当现实的），你最好的选择可能是：

double scale_factor = get_input();

for (i=0; i<values.size(); i++)
    values[i] /= scale_factor;

这相对容易转换为：

scale_factor = 1.0 / scale_factor;

for (i=0; i<values.size(); i++)
    values[i] *= scale_factor;

对于特定的编译器来说，我无法真正保证这一点。它基本上是强度降低和环路提升的组合。当然有优化器知道如何做到这两点，但我所看到的C＃编译器表明它可能没有（但我从未测试过这样的任何东西，我做的测试是几个版本回来......）

Answer 2

虽然编译器可以用2的幂来优化除法和乘法，但是其他数字可能很难或不可能优化。尝试优化除以17，你会明白为什么。这当然是假设编译器不知道您提前除以17（它是运行时变量，而不是常量）。

Answer 3

有点迟到但没关系。

你的问题的答案是肯定的。

请查看我的文章http://www.codeproject.com/KB/cs/UniqueStringList2.aspx，该文章使用的信息基于您问题的第一条评论中提到的文章。

我有一个QuickDivideInfo结构，用于存储给定除数的幻数和移位，从而允许使用更快的乘法计算除法和模数。我为Quick Prime数字列表预先计算（并测试！）QuickDivideInfos。至少对于x64，QuickDivideInfo上的.Divide方法是内联的，比使用除法运算符快3倍（在i5上）;它适用于除int.MinValue之外的所有分子，并且不能溢出，因为乘法在移位之前存储在64位中。（我没有试过x86，但如果由于某些原因它没有内联，那么Divide方法的整洁性就会丢失，你必须手动内联它。）

因此，如果您可以预先计算，上述内容将适用于所有场景（int.MinValue除外）。如果您信任生成幻数/移位的代码，那么您可以在运行时处理任何除数。

其他分子范围非常有限的着名小除数可以内联写入，如果不需要中间长则可能更快。

除以2的倍数：我希望编译器处理这个（如在你的width / 2中），因为它是常量。如果没有，则将其更改为宽度＆gt;＆gt; 1应该没问题

Answer 4

在这个pdf

上给出一些数字

http://cs.smith.edu/dftwiki/index.php/CSC231_Pentium_Instructions_and_Flags

奔腾的我们得到了一些数字，但它们并不好：

IMUL 10或11
FMUL 3 + 1
IDIV 46（32位操作数）
FDIV 39

我们谈论的是巨大的差异

Answer 5

 while(start<=end)
    {
    int mid=(start+end)/2;
    if(mid*mid==A)
    return mid;
    if(mid*mid<A)
    {
    start=mid+1;
    ans=mid;
    }

如果我这样做，结果是2147483647的平方根超过了时间限制

但是，如果我按照以下方式操作，那么很明显，除法编译器的响应比乘法响应快。

while(start<=end)
    {
    int mid=(start+end)/2;
    if(mid==A/mid)
    return mid;
    if(mid<A/mid)
    {
    start=mid+1;
    ans=mid;
    }
    else
    end=mid-1;
    }

C＃/ XNA - 乘法比分区更快？

5 个答案:

如果我这样做，结果是2147483647的平方根超过了时间限制

但是，如果我按照以下方式操作，那么很明显，除法编译器的响应比乘法响应快。