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测试代码：

#include <cmath>
#include <cstdio>

const int N = 4096;
const float PI = 3.1415926535897932384626;

float cosine[N][N];
float sine[N][N];

int main() {
    printf("a\n");
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            cosine[i][j] = cos(i*j*2*PI/N);
            sine[i][j] = sin(-i*j*2*PI/N);
        }
    }
    printf("b\n");
}

这是时间：

$ g++ main.cc -o main
$ time ./main
a
b

real    0m1.406s
user    0m1.370s
sys     0m0.030s

添加后using namespace std;，时间为：

$ g++ main.cc -o main
$ time ./main
a
b

real    0m8.743s
user    0m8.680s
sys     0m0.030s

编译器：

$ g++ --version
g++ (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4) 4.5.2

集会：

Dump of assembler code for function sin@plt:                                    
0x0000000000400500 <+0>:     jmpq   *0x200b12(%rip)        # 0x601018 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+48>
0x0000000000400506 <+6>:     pushq  $0x3                                     
0x000000000040050b <+11>:    jmpq   0x4004c0                                 
End of assembler dump.

Dump of assembler code for function std::sin(float):                            
0x0000000000400702 <+0>:     push   %rbp                                     
0x0000000000400703 <+1>:     mov    %rsp,%rbp                                
0x0000000000400706 <+4>:     sub    $0x10,%rsp                               
0x000000000040070a <+8>:     movss  %xmm0,-0x4(%rbp)                         
0x000000000040070f <+13>:    movss  -0x4(%rbp),%xmm0                         
0x0000000000400714 <+18>:    callq  0x400500 <sinf@plt>                      
0x0000000000400719 <+23>:    leaveq                                          
0x000000000040071a <+24>:    retq                                            
End of assembler dump.

Dump of assembler code for function sinf@plt:                                   
0x0000000000400500 <+0>:     jmpq   *0x200b12(%rip)        # 0x601018 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+48>
0x0000000000400506 <+6>:     pushq  $0x3                                     
0x000000000040050b <+11>:    jmpq   0x4004c0                                 
End of assembler dump.
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4 回答 4

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您正在使用不同的重载：

尝试

        double angle = i*j*2*PI/N;
        cosine[i][j] = cos(angle);
        sine[i][j] = sin(angle);

无论有没有，它都应该执行相同的操作using namespace std;

于 2011-08-07T23:23:21.470 回答
4

我想不同之处在于 std::sin() 对 float 和 double 有重载，而 sin() 只需要 double。在浮点数的 std::sin() 内部，可能会转换为双精度数，然后调用双精度数的 std::sin()，然后将结果转换回浮点数，使其变慢。

于 2011-08-07T23:27:45.150 回答
2

我使用带有-O3优化的 clang 进行了一些测量，在Intel Core i7. 我找到：

  • std::sinonfloat的成本与sinf
  • std::sinondouble的成本与sin
  • sin 函数 ondouble比 on 慢 2.5 倍float（同样，在 上运行Intel Core i7）。

这是重现它的完整代码：

#include <chrono>
#include <cmath>
#include <iostream>

template<typename Clock>
struct Timer
{
    using rep = typename Clock::rep;
    using time_point = typename Clock::time_point;
    using resolution = typename Clock::duration;

    Timer(rep& duration) :
    duration(&duration) {
        startTime = Clock::now();
    }
    ~Timer() {
        using namespace std::chrono;
        *duration = duration_cast<resolution>(Clock::now() - startTime).count();
    }
private:

    time_point startTime;
    rep* duration;
};

template<typename T, typename F>
void testSin(F sin_func) {
  using namespace std;
  using namespace std::chrono;
  high_resolution_clock::rep duration = 0;
  T sum {};
  {
    Timer<high_resolution_clock> t(duration);
    for(int i=0; i<100000000; ++i) {
      sum += sin_func(static_cast<T>(i));
    }
  }
  cout << duration << endl;
  cout << "  " << sum << endl;
}

int main() {
  testSin<float> ([] (float  v) { return std::sin(v); });
  testSin<float> ([] (float  v) { return sinf(v); });
  testSin<double>([] (double v) { return std::sin(v); });
  testSin<double>([] (double v) { return sin(v); });
  return 0;
}

如果人们可以在对其架构结果的评论中报告，我会很感兴趣，特别是关于float与double时间的关系。

于 2018-07-05T17:23:08.667 回答
1

在编译器命令行中使用 -S 标志并检查汇编器输出之间的差异。也许using namespace std;在可执行文件中提供了很多未使用的东西。

于 2011-08-07T23:44:33.020 回答