Каков самый быстрый способ найти максимум двух поплавков в C++?

Question

Какой самый быстрый способ найти максимум двух поплавков:

а)

y = std::max(x1, x2); 

б)

if (x1 > x2) 
    y = x1; 
else 
    y = x2; 

с)

y = x1 > x2 ? x1 : x2; 

Благодарности

Answer 1

B и C будут составлять то же самое, по крайней мере теоретически. Я выбираю те, потому что, если std::max не не вызов функции (например, макрос), это было бы самым быстрым.

Редактировать Видимо, std::max вызов функции шаблона, как ваша форма C. http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/max/

Answer 2

Вот другой вопрос

Почему вы думаете, такая небольшая оптимизация будет иметь значение в более широком контексте вашей программы?

Я считаю, что высоко маловероятно, что микро-оптимизации, такие как это будет иметь ощутимое влияние на вашу программу. Вы никогда не должны микро-оптимизировать, как это, если профайлер специально не показал, что это проблема.

EDIT Добавление некоторого разъяснения похоронено в комментариях

Причина нет большого ответа на этот вопрос в том, что выполнение этого кода сильно зависит от ...

1. Путь в котором он используется в вашей программе
2. Специальный компилятор, который вы используете
3. Флаги оптимизации, переданные вашему компилятору
4. Конкретная архитектура вы работаете код на
5. Много других очень маленьких вещей, которые не были включены в вопрос

Даже если вся эта информация была включена, наши ответы будут догадок в лучшем случае. Единственный способ ответить на этот вопрос - выскочить профайлер и узнать, что быстрее.

Однако это почти наверняка не стоит усилий. Микро-оптимизация такой небольшой части вашей программы почти наверняка не добавит каких-либо заметных преимуществ перед вашим кодом. В общем, это очень плохая идея для оптимизации такого кода, если только профайлер не говорит вам, что это проблема. В противном случае вы потратите много времени на то, чтобы оптимизировать что-либо без каких-либо приемлемых преимуществ.

Да, есть случаи, когда такая оптимизация может быть важной.Но это было бы только в очень специальным обстоятельствах, когда код был частью очень жесткого высоко называемого цикла. Однако единственный способ идентифицировать такой код - использовать профилировщик.

Answer 3

Это компилятор специфический, но я бы заподозрил, что результат тот же. Посмотрите на сборку выхода компилятора.

Answer 4

Такое же наблюдение, как обычно, когда дело доходит до «самого быстрого». Вы измеряли время выполнения вашего максимального расчета, сообщается остальному времени выполнения процесса? Это решение «оптимизации» оказывает значительное влияние на время выполнения вашего приложения?

Я на 99% уверен, что разницу между вашими предложениями не стоит рассматривать.

Answer 5

Вы можете проверить сам себя в своей системе.

Я сделал это для вас на gcc - redhat. Результаты по моей системе, для 100000 казней с x1 = 432943.5 и x2 = 434232,9

а) ~ 1200 мксек б) ~ 600 мксек с) ~ 600 мксек

РЕДАКТИРОВАТЬ: С -O2 оптимизация. Я получил те же результаты во всех трех случаях: ~ 110 мкс.

Конечно, фактический результат зависит от многих факторов в вашей конкретной проблеме и системе.

Answer 6

Единственный способ узнать, как измерить их. Они могут варьироваться от компилятора до компилятора или платформы к платформе.

Запустите цикл каждого из них для 100 000 или 500 000 итераций и сравните общее время выполнения.

Answer 7

Оцените их и выясните.

Answer 8

Распространено #define либо б или гр как макро, и использовать его на протяжении всего кода. Обратите внимание, что это работает только в большинстве случаев и будет умирать, если вы передадите аргумент x или y, измененный с помощью оператора non-idempotent или вызова функции с побочными эффектами. Например:

#define MAX(x,y) (((x) < (y)) ? (y) : (x)) 
... 
MAX(i++, ++j); //won't work properly, the ++'s will get executed twice. 
MAX(changeKSomehow(k), changeLSomehow(L)); //won't work, the functions will get called twice. 

Оказывается, что зЬй :: макс, по крайней мере, для GNU libstdC++ реализован почти одинаково, и использует inline подсказку. Компилятор должен иметь возможность взять подсказку, когда это необходимо (когда оператор < принимает несколько инструкций, чтобы не налагать огромное количество I $ -давления, если он был встроен).

Answer 9

И этот способ может быть лучше?

y = x1; 
if (y < x2) 
    y = x2; 

Удаление условия else может быть лучше интерпретировано компилятором.

Редактирование 1: Если бенчмаркинг не забудьте сделать половину теста с x1 больше, чем x2, а другая половина с x2 больше. В противном случае результаты не отражают реальных случаев.

Edit2: Microoptimazions как-то полезны, если вы работаете во встроенных системах с 1 или 2k памяти.А также, его интересная проблема, чтобы думать, почему тайминги разные в каждом случае.

Answer 10

-O3 Двухъядерный Macbook Pro 2.4GHz

станд :: Макс (x1, x2) Время: 4,19488 RMAAx-х : 4,19613 если время: 4.18775? Время: 4.18831

std :: max (x1, x2) Время: 4.1836 RMAAx's : 4.18274 если время: 4.18603? Время: 4.18857

std :: max (x1, x2) Время: 4.18714 RMAAx's : 4.18759 если время: 4.19752? Время: 4.19797

std :: max (x1, x2) Время: 4.1926 RMAAx's : 4.19293 если время: 4.19334? Время: 4.19626

std :: max (x1, x2) Время: 4.18963 RMAAx's : 4.19628 если время: 4.19253? Время: 4,19107

#include <iostream> 

using namespace std; 

int main (int argc, char * const argv[]) { 

    uint64_t iterations = 10000000000; 
    float x1 = 3455.232; 
    float x2 = 7456.856; 
    float y = 0; 

    for (int count = 0; count < 5; ++count) 
    {  
     clock_t begin_time = clock(); 
     for (uint64_t ii = 0; ii < iterations; ++ii) 
     { 
      y = std::max(x1, x2); 
     } 

     std::cout << "std::max(x1, x2) Time: " << float(clock() - begin_time)/CLOCKS_PER_SEC << endl; 


     begin_time = clock(); 
     for (uint64_t ii = 0; ii < iterations; ++ii) 
     { 
      y = x1; 
      if (y < x2) 
       y = x2; 
     } 

     std::cout << "RMAAx's : " << float(clock() - begin_time)/CLOCKS_PER_SEC << endl; 


     begin_time = clock(); 
     for (uint64_t ii = 0; ii < iterations; ++ii) 
     { 
      if (x1 > x2) 
       y = x1; 
      else 
       y = x2; 
     } 

     std::cout << "if Time: " << float(clock() - begin_time)/CLOCKS_PER_SEC << endl; 


     begin_time = clock(); 
     for (uint64_t ii = 0; ii < iterations; ++ii) 
     { 
      y = x1 > x2 ? x1 : x2; 
     } 

     std::cout << "? Time: " << float(clock() - begin_time)/CLOCKS_PER_SEC << endl; 
    } 

    return 0; 
} 

Answer 11

Во-первых, как уже говорили другие, свой код и сделать абсолютный уверен, что это что-то стоит оптимизировать. Если да, читайте дальше: вы можете сделать это без разветвления. См. Down with fcmp: Conditional Moves For Branchless Math для более подробной информации.

Answer 12

Intel x86 имеет instructions (FCOMI/FCOMIP/FUCOMI/FUCOMIP), которые обеспечивают быстрое сравнение значений с плавающей запятой. У вашего ЦП также могут быть такие инструкции. Трюк выясняет, что C++ пишет, чтобы максимизировать шансы вашего компилятора, используя эти инструкции, вместо того, чтобы делать что-то более медленное, но более общее.

Оптимистическое предложение состоит в том, чтобы использовать std :: max (float, float) в надежде, что кто-то другой проигнорирует тех, кто издевается над «микрообъективом» и «преждевременной оптимизацией», и провел исследование, необходимое для предоставления специализации для std: : max (float, float), который будет использовать специализированные инструкции вашего оборудования.

Answer 13

При наличии приличного оптимизатора они эквивалентны.