floatdouble和double偏移量的问题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-15 15:09 标签： intfloatdouble
float和double一样快吗？float和double一样快吗？一个小时头66百家号我记得世纪之初的时候，某本古老的书上有这么一句话，大概是这个意思，无论是float还是double，在CPU内部都是转换为80位浮点数运算的，因此float和double其实是一样快的。但是时代变化太快，这句话现在还对不对呢？写了个程序验证一下。使用的是Visual C++ 2015 Update 2，编译为x64架构。为了避免调试器的干扰，直接使用Ctrl+F5运行。程序如下：// realspeed.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include &stdafx.h&#include &stdio.h&#include &windows.h&#define veclen 1048576float vec1[veclen];float vec2[veclen];float vec3[veclen];double dvec1[veclen];double dvec2[veclen];double dvec3[veclen];int main(){Debug下Ctrl+F5直接运行：Release下Ctrl+F5直接运行：可以看到，在Release编译下，float比double快得多，而在Debug编译下则几乎没有差别。这是为什么呢？在这里我们设置了个断点，进行一下反编译——Debug下的反编译：// realspeed.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。Release下的反编译：// realspeed.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。可以看到，现在早已过了x87 FPU的年代，编译器并没有使用FPU指令，而是使用的SSE指令。Debug编译下，为了调试方便，将每一个循环都完整表现出来了（循环计数为100000h，即1048576），并且使用了movss/mulss和movsd/mulsd这两组标量指令，速度当然差不多。而Release编译下，则将循环计数精简为20000h（8576/8）和40000h（8576/4），并且使用了movups/mulps和movups/mulpd这两组矢量指令，每次循环内进行2次运算，总计进行40000h（8576/4）和80000h（8576/2）次运算。由于SSE寄存器是固定的128位宽，每次只能放置4个32位宽的float或2个64位宽的double数据，因此使用float的话，只需要进行1/4次运算，而使用double的话，则需要进行1/2次运算。结论就是：对于标量运算，float和double没有显著差别，而对于矢量运算，float比double要快。因此，在计算量庞大的图形运算中，通常使用float而不是double以提高运算速度。上面演示的是四则运算，编译器自然有充足的弹性进行优化。那如果是像exp、log这样的math.h函数，编译器怎么优化呢？比如下面的代码：// realspeed.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include &stdafx.h&#include &stdio.h&#include &windows.h&#include &math.h&#define veclen 1048576float vec1[veclen];float vec2[veclen];float vec3[veclen];double dvec1[veclen];double dvec2[veclen];double dvec3[veclen];int main(){我们看一下Release反汇编就知道了。Release反汇编如下：// realspeed.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。可以看到，编译器并没有调用logf和log函数，而是调用了__vdecl_logf4和__vdecl_log2函数。因此，即使是使用了math.h中的数学函数，仍然可以实现矢量运算优化。本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。一个小时头66百家号最近更新：简介:做你想做的，做错了算百度的作者最新文章相关文章鍗氬?鍒嗙被锛

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