浮點(diǎn)數(shù)乘法和整形乘除法的效率經(jīng)驗(yàn)比較

更新時間：2022年05月18日 16:39:43 作者：concyclics

這篇文章主要為大家介紹了浮點(diǎn)數(shù)乘法和整形乘除法的效率經(jīng)驗(yàn)比較，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

前言

最近在做一個比賽，包含了如下內(nèi)容：

環(huán)上邊的轉(zhuǎn)賬金額需要為前一條邊的轉(zhuǎn)賬金額的90%-110%（含邊界）。

對于“金額”的處理，我一開始以浮點(diǎn)數(shù)乘法(乘1.1和0.9)外加eps修正精度的方式進(jìn)行判斷，有一位朋友看完我的代碼后提出意見：

C*S: 如果確定只有兩位小數(shù)且不炸范圍，那么有辦法完全消除浮點(diǎn)數(shù)的使用。

然后我照著整形的方式改，結(jié)果發(fā)現(xiàn)更慢了……

于是有了如下實(shí)驗(yàn)：

測試

1. 整形除法和浮點(diǎn)數(shù)乘法

我們每次把整形加減自身/10，來模擬上下浮動10%，并把浮點(diǎn)形乘1.1(0.9)并修正eps精度誤差。

測試代碼如下：

int main()
{
    const int N=1e8;
    int64_t t1=clk();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        long long x=i;
        x=x+x/10;
        x=x-x/10;
    }
    int64_t t2=clk();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        double x=i;
        x=x*1.1+1e-5;
        x=x*0.9-1e-5;
    }
    int64_t t3=clk();
    cout<<"long long "<<t2-t1<<endl;
    cout<<"double "<<t3-t2<<endl;
}

結(jié)果：

long long花了1541ms，是double的幾乎十倍。

除法相較于加減乘有較大的常數(shù)。

2. 把整形預(yù)先乘10來比較

現(xiàn)在再試試另一種方法，即把0.9x<y<1.1x變成9x<10y<11x的形式，這樣不就全是整形乘法了嗎？但是三次整形乘法和兩次浮點(diǎn)乘法兩次浮點(diǎn)加減法哪個慢呢？

測試代碼如下：

int main()
{
    const int N=1e8;
    int64_t t1=clk();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        long long x=i;
        x=x*11;
        x=x*9;
        x=x*10;
    }
    int64_t t2=clk();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        double x=i;
        x=x*1.1+1e-5;
        x=x*0.9-1e-5;
    }
    int64_t t3=clk();
    cout<<"long long "<<t2-t1<<endl;
    cout<<"double "<<t3-t2<<endl;
}

結(jié)果：

我們可以看到，雖然單次浮點(diǎn)乘法的常數(shù)會略大于整形乘法，但是三次整形乘法還是慢于兩次浮點(diǎn)乘法的。

3. 單次浮點(diǎn)乘法和整形乘法比較

測試代碼：

int main()
{
    const int N=1e8;
    int64_t t1=clk();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        long long x=i;
        x=x*11ll;
    }
    int64_t t2=clk();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        double x=i;
        x=x*1.1;
    }
    int64_t t3=clk();
    cout<<"long long "<<t2-t1<<endl;
    cout<<"double "<<t3-t2<<endl;
}

結(jié)果：