浮點數(shù)乘法和整形乘除法的效率經(jīng)驗比較
前言
最近在做一個比賽，包含了如下內(nèi)容：
環(huán)上邊的轉(zhuǎn)賬金額需要為前一條邊的轉(zhuǎn)賬金額的90%-110%（含邊界）。
對于“金額”的處理，我一開始以浮點數(shù)乘法(乘1.1和0.9)外加eps修正精度的方式進行判斷，有一位朋友看完我的代碼后提出意見：
C*S: 如果確定只有兩位小數(shù)且不炸范圍，那么有辦法完全消除浮點數(shù)的使用。
然后我照著整形的方式改，結(jié)果發(fā)現(xiàn)更慢了……
于是有了如下實驗：
測試
1. 整形除法和浮點數(shù)乘法
我們每次把整形加減自身/10，來模擬上下浮動10%，并把浮點形乘1.1(0.9)并修正eps精度誤差。
測試代碼如下：
int main()
{
const int N=1e8;
int64_t t1=clk();
for(int i=0;i<N;i++)
{
long long x=i;
x=x+x/10;
x=x-x/10;
}
int64_t t2=clk();
for(int i=0;i<N;i++)
{
double x=i;
x=x*1.1+1e-5;
x=x*0.9-1e-5;
}
int64_t t3=clk();
cout<<"long long "<<t2-t1<<endl;
cout<<"double "<<t3-t2<<endl;
}
結(jié)果：
long long花了1541ms，是double的幾乎十倍。
除法相較于加減乘有較大的常數(shù)。
2. 把整形預(yù)先乘10來比較
現(xiàn)在再試試另一種方法，即把0.9x<y<1.1x變成9x<10y<11x的形式，這樣不就全是整形乘法了嗎？但是三次整形乘法和兩次浮點乘法兩次浮點加減法哪個慢呢？
測試代碼如下：
int main()
{
const int N=1e8;
int64_t t1=clk();
for(int i=0;i<N;i++)
{
long long x=i;
x=x*11;
x=x*9;
x=x*10;
}
int64_t t2=clk();
for(int i=0;i<N;i++)
{
double x=i;
x=x*1.1+1e-5;
x=x*0.9-1e-5;
}
int64_t t3=clk();
cout<<"long long "<<t2-t1<<endl;
cout<<"double "<<t3-t2<<endl;
}
結(jié)果：
我們可以看到，雖然單次浮點乘法的常數(shù)會略大于整形乘法，但是三次整形乘法還是慢于兩次浮點乘法的。
3. 單次浮點乘法和整形乘法比較
測試代碼：
int main()
{
const int N=1e8;
int64_t t1=clk();
for(int i=0;i<N;i++)
{
long long x=i;
x=x*11ll;
}
int64_t t2=clk();
for(int i=0;i<N;i++)
{
double x=i;
x=x*1.1;
}
int64_t t3=clk();
cout<<"long long "<<t2-t1<<endl;
cout<<"double "<<t3-t2<<endl;
}
結(jié)果：
我們可以看到，單次浮點乘法的常數(shù)大概會比整形大50%左右，所以三次整形乘法還是略慢于兩次浮點乘法的。
總結(jié)
這次實驗給了我一個思路，即在對精度不敏感的情況下，可以把整形的/10之類的除法，換成*0.1的浮點乘法來提速，更多關(guān)于浮點數(shù)乘法和整形乘除法效率的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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