Я ищу самый быстрый способ получить значение π, как личный вызов. В частности, я использую способы, которые не включают использование #define констант, таких как M_PI, или жесткое кодирование числа в.
Программа ниже проверяет различные способы, которые я знаю. Версия inline сборки, теоретически, является самым быстрым вариантом, хотя и явно не переносимым. Я включил его в качестве основы для сравнения с другими версиями. В моих тестах со встроенными модулями версия 4 * atan(1) самой быстрой в GCC 4.2, поскольку она автоматически складывает atan(1) в константу. Если -fno-builtin, версия atan2(0, -1) будет самой быстрой.
Вот основная программа тестирования (pitimes.c):
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define ITERS 10000000
#define TESTWITH(x) { \
diff = 0.0; \
time1 = clock(); \
for (i = 0; i < ITERS; ++i) \
diff += (x) - M_PI; \
time2 = clock(); \
printf("%s\t=> %e, time => %f\n", #x, diff, diffclock(time2, time1)); \
}
static inline double
diffclock(clock_t time1, clock_t time0)
{
return (double) (time1 - time0) / CLOCKS_PER_SEC;
}
int
main()
{
int i;
clock_t time1, time2;
double diff;
/* Warmup. The atan2 case catches GCC atan folding (which would
* optimise the ''4 * atan(1) - M_PI'' to a no-op), if -fno-builtin
* is not used. */
TESTWITH(4 * atan(1))
TESTWITH(4 * atan2(1, 1))
#if defined(__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__amd64__))
extern double fldpi();
TESTWITH(fldpi())
#endif
/* Actual tests start here. */
TESTWITH(atan2(0, -1))
TESTWITH(acos(-1))
TESTWITH(2 * asin(1))
TESTWITH(4 * atan2(1, 1))
TESTWITH(4 * atan(1))
return 0;
}
И встроенные fldpi.c сборки (fldpi.c), которые будут работать только для систем x86 и x64:
double
fldpi()
{
double pi;
asm("fldpi" : "=t" (pi));
return pi;
}
И скрипт сборки, который build.sh все конфигурации, которые я тестирую (build.sh):
#!/bin/sh
gcc -O3 -Wall -c -m32 -o fldpi-32.o fldpi.c
gcc -O3 -Wall -c -m64 -o fldpi-64.o fldpi.c
gcc -O3 -Wall -ffast-math -m32 -o pitimes1-32 pitimes.c fldpi-32.o
gcc -O3 -Wall -m32 -o pitimes2-32 pitimes.c fldpi-32.o -lm
gcc -O3 -Wall -fno-builtin -m32 -o pitimes3-32 pitimes.c fldpi-32.o -lm
gcc -O3 -Wall -ffast-math -m64 -o pitimes1-64 pitimes.c fldpi-64.o -lm
gcc -O3 -Wall -m64 -o pitimes2-64 pitimes.c fldpi-64.o -lm
gcc -O3 -Wall -fno-builtin -m64 -o pitimes3-64 pitimes.c fldpi-64.o -lm
Помимо тестирования между различными флагами компилятора (я сравнил 32-битные и 64-битные тоже, потому что оптимизации разные), я также попытался изменить порядок тестов. Но все же версия atan2(0, -1) прежнему выходит на первое место каждый раз.
