Question

类似于Fastest way to determine if an integer is between two integers (inclusive) with known sets of values，我想弄清楚某个值（最有可能是双精度浮点数）是否在其他两个值（相同类型）之间。需要注意的是，我尚不知道哪个值大于另一个值，因此我试图确定是否应该/如何避免使用std :: max / min。这是一些我已经尝试过测试的代码：

inline bool inRangeMult(double p, double v1, double v2) {
    return (p - v1) * (p - v2) <= 0;
}

inline bool inRangeMinMax(double p, double v1, double v2) {
    return p <= std::max(v1, v2) && p >= std::min(v1, v2);
}

inline bool inRangeComp(double p, double v1, double v2) {
    return p < v1 != p < v2;
}

int main()
{
    double a = 1e4;

    std::clock_t start;
    double duration;
    bool res = false;

    start = std::clock();
    for (size_t i = 0; i < 2e4; ++i) {
        for (size_t j = 0; j < 2e4; ++j) {
            res = inRangeMult(a, i, j) ? res : !res;
        }
    }
    duration = std::clock() - start;
    std::cout << "InRangeMult: " << duration << std::endl;

    start = std::clock();
    for (size_t i = 0; i < 2e4; ++i) {
        for (size_t j = 0; j < 2e4; ++j) {
            res = inRangeMinMax(a, i, j) ? res : !res;
        }
    }
    duration = std::clock() - start;
    std::cout << "InRangeMinMax: " << duration << std::endl;

    start = std::clock();
    for (size_t i = 0; i < 2e4; ++i) {
        for (size_t j = 0; j < 2e4; ++j) {
            res = inRangeComp(a, i, j) ? res : !res;
        }
    }
    duration = std::clock() - start;
    std::cout << "InRangeComp: " << duration << std::endl;

    std::cout << "Tricking the compiler by printing inane res: " << res << std::endl;
}

在大多数运行中，我发现使用std :: min / max仍然是最快的（最新运行分别打印346、310和324），但我不确定100％的把握是最好的测试设置，或者我已经用尽了所有合理的实现方式。

我将感谢任何人提供的更好的性能分析设置和/或更好的实现。

编辑：更新了代码，使其不易于进行编译器优化。

第二次编辑：调整了a的值和迭代次数。一次运行的结果是：

inRangeMult：1337
inRangeMinMaz：1127
inRangeComp：729

Answer 1

第一次测试：

(p - v1) * (p - v2) <= 0

由于算术运算，可能导致上溢或下溢。

最后一个：

p < v1 != p < v2

没有提供与其他结果相同的结果，在边界v1和v2方面都包含在内。考虑到double类型的范围和精度，这是一个公认的小差异，但这可能很重要。

另一个选择是显式扩展第二个函数的逻辑：

p <= std::max(v1, v2) && p >= std::min(v1, v2)     // v1 and v2 are compared twice

变成这样：

bool inRangeComp(double p, double v1, double v2) {
    return v1 <= v2                                // <- v1 and v2 are compared only once
        ? v1 <= p && p <= v2 
        : v2 <= p && p <= v1;
}

至少有一个编译器（gcc 8.2）HERE（感谢链接段的jarod42）似乎比其他版本更喜欢此版本。

确定值是否介于其他两个值之间的最有效方法

1 个答案: