Question

我需要迭代一个摊销公式，如下所示：

R = ( L * (r / m) ) / ( 1 - pow( (1 + (r / m)), (-1 * m * t ) );

我正在使用for循环进行迭代，并且每次将L（贷款值）递增1。循环工作正常，但它确实让我想知道其他东西，这是在循环执行之前执行基本操作然后通过变量引用这些值的值（或缺少它）。例如，我可以进一步修改此函数，使其看起来像

// outside for loop
amortization = (r/m)/(1 - pow( (1+(r/m)), (-1*m*t) ) )

// inside for loop
R = L * amortization

这样，我不必在循环的每次迭代中执行大量的数学运算，而只需引用变量并执行单个操作。

我想知道这是多么相关？在提取这些操作时是否有任何实际价值，或节省的时间如此之小以至于我们所说的是从迭代约为的for循环中节省了几毫秒。 200,000次。跟进问题：如果我做sqrt等更昂贵的操作，那么提取这样的操作是否值得？

（注意：如果重要的话，我会特别考虑c ++的问题）

Answer 1

编译器会在这里运用一种称为循环不变代码运动的优化技术。它几乎完成了你手动完成的工作，即将循环中反复评估的表达式的常量部分提取到存储在变量（或寄存器）中的预先计算的值中。因此，您自己不可能获得任何表现。

当然，如果速度很关键，那么在两种情况下都应该分析和/或查看编译器生成的汇编代码。

Answer 2

编译器已将循环不变代码移动到循环外部。此优化称为“Loop Invariant Code Motion”或“吊装不变量”。

如果你想知道它对性能有多大影响，那么你要知道的唯一方法就是尝试。我想如果你这样做了200,000次，那肯定会影响性能（如果编译器还没有为你做这个）。

Answer 3

正如其他人所提到的，好的编译器会自动进行这种优化。然而...

首先，pow可能是库函数，因此您的编译器可能知道也可能不知道它是一个“纯”函数（即，它的行为仅取决于它的参数）。如果没有，它将无法执行此优化，因为它知道pow可能会打印一条消息或其他内容。

其次，我认为将这个表达式从循环中分解出来会使代码更容易理解。读取代码的人也可以“自动”分解出这个表达式，但为什么要这样做呢？它只是分散了你的算法流程。

所以无论如何我都会说这个改变。

那就是说，如果你真的关心性能，那就得到一个不错的分析器，不要担心微观优化，直到它告诉你。你早期的优先事项应该是（a）使用一个不错的算法和（b）清楚地实现它。而不是那个顺序。

Answer 4

如果你打开了opimizations，那么在循环之外移动常量表达式是编译器非常擅长自己做的事情，所以这可能会让你无法加速。

但如果不这样做，那么尝试是合理的，然后计时，如果这实际上花费的时间超过了你的要求。