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為什么用 0 替換 0.1f 會(huì)使我的代碼性能提高 10 倍?

Dec 19, 2024 pm 06:13 PM

Why Does Replacing 0.1f with 0 Result in a 10x Performance Increase in My Code?

次正規(guī)浮點(diǎn)數(shù)字對(duì)性能的影響

在提供的代碼片段中,一個(gè)看似微不足道的小改動(dòng)卻對(duì)性能產(chǎn)生了顯著影響: 0.1f 到 0 導(dǎo)致速度減慢 10 倍。這種性能差異源于對(duì)次正規(guī)(非正規(guī)化)浮點(diǎn)數(shù)的處理。

次正規(guī)數(shù)是零的近似值,小于可以表示的最小正常浮點(diǎn)數(shù)。它們通常是由產(chǎn)生非常小的值的操作產(chǎn)生的。與標(biāo)準(zhǔn)化浮點(diǎn)數(shù)的操作相比,次正規(guī)數(shù)的操作非常慢。這是因?yàn)樵S多處理器缺乏直接處理次正規(guī)數(shù)的能力,而必須訴諸較慢的微代碼例程。

數(shù)值檢查

兩個(gè)代碼片段,一個(gè)使用 0.1 f 和另一個(gè)使用 0,在重復(fù)迭代后產(chǎn)生不同的輸出。使用 0.1f 時(shí),值收斂到接近于零的非零值。但是,當(dāng)使用 0 時(shí),這些值本身會(huì)收斂到零。這種數(shù)值行為的差異解釋了性能差距。

非正態(tài)刷新

要驗(yàn)證次正規(guī)數(shù)是否造成性能差異,我們可以通過(guò)添加將它們刷新為零將以下行添加到代碼開(kāi)頭:

_MM_SET_FLUSH_ZERO_MODE(_MM_FLUSH_ZERO_ON);

這指示處理器將所有次正規(guī)數(shù)視為零。通過(guò)此修改,使用 0.1f 和 0 之間的性能差異可以忽略不計(jì)。這證實(shí)了次正規(guī)數(shù)確實(shí)是速度下降的根源。

結(jié)論

在這種情況下,通過(guò)用 0 替換 0.1f 來(lái)避免創(chuàng)建次正規(guī)數(shù)可以顯著改善性能通過(guò)防止處理器參與緩慢的非正常數(shù)字處理例程來(lái)提高性能。這種優(yōu)化提醒人們有時(shí)非規(guī)范化浮點(diǎn)數(shù)對(duì)性能產(chǎn)生不利影響,以及考慮它們?cè)跀?shù)值計(jì)算中潛在存在的重要性。

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c多態(tài)性:功能是否超載一種多態(tài)性? c多態(tài)性:功能是否超載一種多態(tài)性? Jun 20, 2025 am 12:05 AM

是的,函數(shù)重載是C 中的一種多態(tài)形式,具體來(lái)說(shuō)是編譯時(shí)多態(tài)。1.函數(shù)重載允許使用相同名稱但不同參數(shù)列表的多個(gè)函數(shù)。2.編譯器根據(jù)提供的參數(shù)在編譯時(shí)決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。3.與運(yùn)行時(shí)多態(tài)不同,函數(shù)重載在運(yùn)行時(shí)沒(méi)有額外開(kāi)銷,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,但靈活性較低。

C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性?解釋了 C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性?解釋了 Jun 20, 2025 am 12:08 AM

C 有兩種主要的多態(tài)類型:編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)。1.編譯時(shí)多態(tài)通過(guò)函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供高效但可能導(dǎo)致代碼膨脹。2.運(yùn)行時(shí)多態(tài)通過(guò)虛函數(shù)和繼承實(shí)現(xiàn),提供靈活性但有性能開(kāi)銷。

C:多態(tài)性真的有用嗎? C:多態(tài)性真的有用嗎? Jun 20, 2025 am 12:01 AM

是的,C 中的多態(tài)性非常有用。 1)它提供了靈活性,允許輕松添加新類型;2)促進(jìn)代碼重用,減少重復(fù);3)簡(jiǎn)化維護(hù),使代碼更易擴(kuò)展和適應(yīng)變化。盡管存在性能和內(nèi)存管理的挑戰(zhàn),但其優(yōu)勢(shì)在復(fù)雜系統(tǒng)中尤為顯著。

C驅(qū)動(dòng)器:常見(jiàn)錯(cuò)誤 C驅(qū)動(dòng)器:常見(jiàn)錯(cuò)誤 Jun 20, 2025 am 12:12 AM

C destructorscanleadtoseveralcommonerrors.Toavoidthem:1)Preventdoubledeletionbysettingpointerstonullptrorusingsmartpointers.2)Handleexceptionsindestructorsbycatchingandloggingthem.3)Usevirtualdestructorsinbaseclassesforproperpolymorphicdestruction.4

C中的多態(tài)性:綜合指南 C中的多態(tài)性:綜合指南 Jun 21, 2025 am 12:11 AM

C 中的多態(tài)性分為運(yùn)行時(shí)多態(tài)性和編譯時(shí)多態(tài)性。1.運(yùn)行時(shí)多態(tài)性通過(guò)虛函數(shù)實(shí)現(xiàn),允許在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)用正確的方法。2.編譯時(shí)多態(tài)性通過(guò)函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供更高的性能和靈活性。

c認(rèn)識(shí)python的人的教程 c認(rèn)識(shí)python的人的教程 Jul 01, 2025 am 01:11 AM

學(xué)Python的人轉(zhuǎn)學(xué)C 最直接的困惑是:為什么不能像Python那樣寫?因?yàn)镃 雖然語(yǔ)法更復(fù)雜,但提供了底層控制能力和性能優(yōu)勢(shì)。1.語(yǔ)法結(jié)構(gòu)上,C 使用花括號(hào){}而非縮進(jìn)組織代碼塊,且變量類型必須顯式聲明;2.類型系統(tǒng)與內(nèi)存管理方面,C 沒(méi)有自動(dòng)垃圾回收機(jī)制,需手動(dòng)管理內(nèi)存并注意釋放資源,使用RAII技術(shù)可輔助資源管理;3.函數(shù)與類定義中,C 需要明確訪問(wèn)修飾符、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),并支持如運(yùn)算符重載等高級(jí)功能;4.標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)方面,STL提供了強(qiáng)大的容器和算法,但需要適應(yīng)泛型編程思想;5

C中的多態(tài)性的各種形式是什么? C中的多態(tài)性的各種形式是什么? Jun 20, 2025 am 12:21 AM

C polymorphismincludescompile-time,runtime,andtemplatepolymorphism.1)Compile-timepolymorphismusesfunctionandoperatoroverloadingforefficiency.2)Runtimepolymorphismemploysvirtualfunctionsforflexibility.3)Templatepolymorphismenablesgenericprogrammingfo

C多態(tài)性:編碼樣式 C多態(tài)性:編碼樣式 Jun 19, 2025 am 12:25 AM

C polymorphismisuniqueduetoitscombinationofcompile-timeandruntimepolymorphism,allowingforbothefficiencyandflexibility.Toharnessitspowerstylishly:1)Usesmartpointerslikestd::unique_ptrformemorymanagement,2)Ensurebaseclasseshavevirtualdestructors,3)Emp

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