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浮動小數(shù)點の除算と乗算のパフォーマンスの比較
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浮動小數(shù)點乗算は常に除算より速いのでしょうか?

Dec 28, 2024 pm 01:48 PM

Is Floating-Point Multiplication Always Faster Than Division?

浮動小數(shù)點の除算と乗算のパフォーマンスの比較

はじめに:

浮動小數(shù)點演算の領(lǐng)域では、潛在的な割り算と掛け算のパフォーマンスの違いは、好奇心を刺激することがよくあります。この記事は、このトピックについて洞察を提供し、除算または乗算を使用したコーディングがパフォーマンス上の利點をもたらすかどうかを説明することを目的としています。

パフォーマンスに関する考慮事項:

伝統(tǒng)的に、浮動小數(shù)點計算における除算は乗算よりも遅いと考えられていました。ただし、最新のプロセッサ アーキテクチャは、これらの操作に対してさまざまなレベルのパフォーマンスを提供します。多くの CPU は乗算をわずか 1 または 2 クロック サイクルで実行できますが、除算には通常より多くのサイクルが必要です。

たとえば、このトピックに関する回答で強調(diào)されているように、除算は 24 サイクルを超える場合があります。この不一致は、これらの操作のアルゴリズムの性質(zhì)に起因します。乗算は多數(shù)の同時加算に分解できますが、除算には反復(fù)的な減算が含まれ、ハードウェアでの非効率的なプロセスとなります。

コード構(gòu)造の影響:

の影響を分析する場合コード構(gòu)造を考慮すると、Update 1 で提供される例は、除算が乗算と比較して顕著なパフォーマンス オーバーヘッドを持つ可能性があることを示しています。コード スニペット內(nèi):

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
}

ループ (i / f3) 內(nèi)の除算演算は、実行時間の増加に寄與します。 2.0f で除算する (乗算アプローチ) と、パフォーマンスが向上します。

除算が複雑になる根本的な理由:

除算のアーキテクチャ要件は、乗算よりも複雑です。割り算には 2 つの數(shù)値の商を求めることが含まれますが、このプロセスにはより複雑な計算が必要です。これを軽減するために、一部の FP ユニットは、逆數(shù)乗算と呼ばれる近似手法を採用しています。これにより、精度は犠牲になりますが、除算が多少高速化されます。

結(jié)論:

浮動小數(shù)點最新の PC アーキテクチャでは除算は乗算よりも遅くなる可能性があり、パフォーマンスの差は特定のプロセッサと実行されるコード構(gòu)造によって異なります。パフォーマンスが重要なアプリケーションでは、除算ではなく乗算を選択した方が若干の利點がある場合があります。ただし、これらの操作の相対的なパフォーマンスへの影響は、全體的なアルゴリズム設(shè)計のコンテキストで評価する必要があります。

以上が浮動小數(shù)點乗算は常に除算より速いのでしょうか?の詳細內(nèi)容です。詳細については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。

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c多型:関數(shù)は一種の多型を過負荷にしていますか? c多型:関數(shù)は一種の多型を過負荷にしていますか? Jun 20, 2025 am 12:05 AM

はい、関數(shù)の過負荷はCの多型形態(tài)であり、特に時間の多型をコンパイルします。 1。関數(shù)の過負荷により、同じ名前が異なるパラメーターリストを持つ複數(shù)の関數(shù)が許可されます。 2。コンパイラは、提供されたパラメーターに基づいてコンパイル時間に呼び出す関數(shù)を決定します。 3.ランタイムの多型とは異なり、機能過負荷は実行時に余分なオーバーヘッドがなく、実裝が簡単ですが、柔軟性が低くなります。

Cのさまざまな種類の多型は何ですか?説明した Cのさまざまな種類の多型は何ですか?説明した Jun 20, 2025 am 12:08 AM

Cには、コンパイルタイム多型とランタイム多型の2つの主要な多型タイプがあります。 1.コンピレーション時間の多型は、関數(shù)の過負荷とテンプレートを通じて実裝され、高い効率を提供しますが、コード膨満につながる可能性があります。 2。ランタイムの多型は、仮想関數(shù)と継承を通じて実裝され、柔軟性を提供しますが、パフォーマンスオーバーヘッドを提供します。

C:多型は本當(dāng)に便利ですか? C:多型は本當(dāng)に便利ですか? Jun 20, 2025 am 12:01 AM

はい、Cの多型は非常に便利です。 1)新しいタイプを簡単に追加できる柔軟性を提供します。 2)コードの再利用を促進し、重複を減らします。 3)メンテナンスを簡素化し、コードの拡張と適応が容易になります。パフォーマンスとメモリ管理の課題にもかかわらず、その利點は複雑なシステムで特に重要です。

C Destructors:一般的なエラー C Destructors:一般的なエラー Jun 20, 2025 am 12:12 AM

c Destructorscanleadtoseveralcommonerrors.toavoidhem:1)preventdobledeletionbysettingpointerstonullptrorusings.2)handleExceptionSeptionsEnterstructorsbyCatchingingthem.3)usevirtualDestructorurcorurcorurcorructorsinbaseclasseClassessoperproperpolymorphictedestruction.4

c Pythonを知っている人のためのチュートリアル c Pythonを知っている人のためのチュートリアル Jul 01, 2025 am 01:11 AM

Pythonの移籍を研究する人は、最も直接的な混亂を抱えています。なぜPythonのように書くことができないのですか?構(gòu)文はより複雑ですが、基礎(chǔ)となる制御機能とパフォーマンスの利點を提供します。 1。構(gòu)文構(gòu)造の観點から、Cはインデントの代わりに巻き毛のブレース{}を使用してコードブロックを整理し、可変型を明示的に宣言する必要があります。 2。タイプシステムとメモリ管理の観點から、Cには自動ガベージ収集メカニズムがなく、メモリを手動で管理し、リリースのリリースに注意を払う必要があります。 RAIIテクノロジーは、リソース管理を支援できます。 3。関數(shù)とクラスの定義では、Cは修飾子、コンストラクター、デストラクタを明示的にアクセスし、オペレーターの過負荷などの高度な機能をサポートする必要があります。 4。標準ライブラリに関しては、STLは強力なコンテナとアルゴリズムを提供しますが、一般的なプログラミングのアイデアに適応する必要があります。 5

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Cの多型は、ランタイム多型とコンパイル時間の多型に分けられます。 1.ランタイムの多型は仮想関數(shù)を通じて実裝され、正しい方法を?qū)g行時に動的に呼び出すことができます。 2。コンパイル時間の多型は、関數(shù)の過負荷とテンプレートを通じて実裝され、より高いパフォーマンスと柔軟性を提供します。

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