ОК, я говорил с другом о компиляторах и оптимизации программ, и он предположил, что n * 0.5 быстрее, чем n / 2. Я сказал, что компиляторы делают такую оптимизацию автоматически, поэтому я написал небольшую программу, чтобы увидеть, существует ли разница между n / 2 и n * 0.5:
Раздел:
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
int i, m;
float n, s;
clock_t t;
m = 1000000000;
t = clock();
for(i = 0; i < m; i++) {
n = i / 2;
}
s = (float)(clock() - t) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("n = i / 2: %d calculations took %f seconds (last calculation = %f)\n", m, s, n);
return 0;
}
Умножение:
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
int i, m;
float n, s;
clock_t t;
m = 1000000000;
t = clock();
for(i = 0; i < m; i++) {
n = i * 0.5;
}
s = (float)(clock() - t) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("n = i * 0.5: %d calculations took %f seconds (last calculation = %f)\n", m, s, n);
return 0;
}
И для обеих версий я получил 0.000002s avg. когда скомпилировано с clang main.c -O1. И он сказал, что должно быть что-то не так с измерением времени. Затем он написал программу:
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
clock_t ts, te;
double dT;
int i, m;
double n, o, p, q, r, s;
m = 1000000000;
cout << "Independent calculations:\n";
ts = clock();
for (i = 0; i < m; i++)
{
// make it a trivial pure float calculation with no int casting to float
n = 11.1 / 2.3;
o = 22.2 / 2.3;
p = 33.3 / 2.3;
q = 44.4 / 2.3;
r = 55.5 / 2.3;
s = 66.6 / 2.3;
}
te = clock();
dT = ((float)(te - ts)) / CLOCKS_PER_SEC; // make initial call to get the elapsed time to run the loop
ts = clock();
printf("Division: %d calculations took %f seconds\n", m, dT);
for (i = 0; i < m; i++)
{
// make it a trivial pure float calculation with no int casting to float
n = 11.1 * 0.53;
o = 22.2 * 0.53;
p = 33.3 * 0.53;
q = 44.4 * 0.53;
r = 55.5 * 0.53;
s = 66.6 * 0.53;
}
te = clock();
dT = ((float)(te - ts)) / CLOCKS_PER_SEC; // make initial call to get the elapsed time to run the loop
ts = clock();
printf("Multiplication: %d calculations took %f seconds\n", m, dT);
cout << "\nDependent calculations:\n";
for (i = 0; i < m; i++)
{
// make it a trivial pure float calculation with no int casting to float
n = 11.1 / 2.3;
o = n / 2.3;
p = o / 2.3;
q = p / 2.3;
r = q / 2.3;
s = r / 2.3;
}
te = clock();
dT = ((float)(te - ts)) / CLOCKS_PER_SEC; // make initial call to get the elapsed time to run the loop
ts = clock();
printf("Division: %d calculations took %f seconds\n", m, dT);
for (i = 0; i < m; i++)
{
// make it a trivial pure float calculation with no int casting to float
n = 11.1 * 0.53;
o = n * 0.53;
p = o * 0.53;
q = p * 0.53;
r = q * 0.53;
s = r * 0.53;
}
te = clock();
dT = ((float)(te - ts)) / CLOCKS_PER_SEC; // make initial call to get the elapsed time to run the loop
ts = clock();
printf("Multiplication: %d calculations took %f seconds\n", m, dT);
return 0;
}
И для этого он получил...
1.869570s
1.868254s
25.674016s
3.497555s
... в этом порядке.
Итак, я запустил программу на своем компьютере, скомпилированном с помощью clang++ main.cpp -O1, и получил аналогичные результаты: 0.000002 to 0.000011.
Однако, когда я скомпилировал программу без оптимизации, я получил с ним аналогичные результаты в своем первом тесте. Итак, мой вопрос: как может любая оптимизация сделать программу намного быстрее?