Adakah Pendaraban Titik Terapung Sentiasa Lebih Cepat Daripada Pembahagian?

Membandingkan Pembahagian Titik Terapung dan Prestasi Pendaraban

Pengenalan:

Dalam bidang operasi titik terapung, potensi perbezaan prestasi antara pembahagian dan pendaraban sering mencetuskan rasa ingin tahu. Artikel ini bertujuan untuk memberikan pandangan tentang topik ini, menangani sama ada pengekodan menggunakan pembahagian atau pendaraban menghasilkan kelebihan prestasi.

Pertimbangan Prestasi:

Secara tradisinya, pembahagian dalam pengiraan titik terapung dianggap lebih perlahan daripada pendaraban. Seni bina pemproses moden, bagaimanapun, menawarkan tahap prestasi yang berbeza-beza untuk operasi ini. Banyak CPU boleh melaksanakan pendaraban dalam 1 atau 2 kitaran jam sahaja, manakala pembahagian biasanya memerlukan lebih banyak kitaran.

Sebagai contoh, pembahagian boleh melepasi 24 kitaran, seperti yang diserlahkan dalam jawapan mengenai topik. Percanggahan ini berpunca daripada sifat algoritma operasi ini. Pendaraban boleh diuraikan kepada banyak penambahan serentak, manakala pembahagian melibatkan penolakan berulang, proses yang kurang cekap dalam perkakasan.

Kesan Struktur Kod:

Apabila menganalisis kesan daripada struktur kod, contoh yang disediakan dalam Kemas Kini 1 menunjukkan bahawa pembahagian boleh mempunyai overhed prestasi yang ketara berbanding dengan pendaraban. Dalam coretan kod:

float f1, f2 = 2
float f3 = 3;
for( i =0 ; i < 1e8; i++)
{
  f1 = (i * f2 + i / f3) * 0.5; //or divide by 2.0f, respectively
}

Operasi pembahagian dalam gelung (i / f3) menyumbang kepada peningkatan masa pelaksanaan. Membahagi dengan 2.0f (pendekatan pendaraban) akan menghasilkan prestasi yang lebih baik.

Sebab Asas Kerumitan Pembahagian:

Keperluan seni bina untuk pembahagian adalah lebih kompleks daripada pendaraban. Pembahagian melibatkan mencari hasil bagi dua nombor, satu proses yang memerlukan pengiraan yang lebih rumit. Untuk mengurangkan perkara ini, sesetengah unit FP menggunakan teknik penghampiran yang dipanggil pendaraban timbal balik, yang mempercepatkan pembahagian pada kos ketepatan.

Kesimpulan:

Sementara titik terapung pembahagian boleh menjadi lebih perlahan daripada pendaraban pada seni bina PC moden, perbezaan prestasi berbeza-beza bergantung pada pemproses tertentu dan struktur kod yang sedang dilaksanakan. Untuk aplikasi yang prestasinya kritikal, memilih pendaraban berbanding pembahagian mungkin memberikan sedikit kelebihan. Walau bagaimanapun, kesan prestasi relatif bagi operasi ini harus dinilai dalam konteks reka bentuk algoritma keseluruhan.

Atas ialah kandungan terperinci Adakah Pendaraban Titik Terapung Sentiasa Lebih Cepat Daripada Pembahagian?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!