はいくつかの古いSRCコードに次の行を見つけ整数係数の計算のための速い％よりFMOD

Question

です私たちが整数引数を持っている%ではなくfmodの使用をなぜ疑問に思っていますか？なぜなら、なぜですか？

int e = (matrix[i]) % n; 

fmodを%以上に選択するとパフォーマンス上の理由があるのでしょうか、それともちょっと変わったコードですか？

Answer 1

はおそらくfmod%オーバー を選択するか、それがコードのちょうど奇妙なビットであるため、パフォーマンス上の理由があるだろうか？

fmodは少し速く〜50サイクル以上、そうfmodの関数呼び出しとint <---> double変換のコストを償却することができます（たとえば）かかり高遅延IDIV命令、とのアーキテクチャ上のかもしれません。

Agner's Fog instruction tablesによれば、AMD K10アーキテクチャのIDIVは24~55サイクルかかる。現代のIntel Haswellと比較すると、レイテンシの範囲は22-29サイクルとなっていますが、依存関係のチェーンがない場合は、インテルの8~11クロックサイクルでは逆のスループットがはるかに優れています。

Answer 2

実験（および非常に反直感的）、fmodは%より速い - 少なくともAMDのPhenom（TM）II X4 955 6400とBogoMips値に。

#include <math.h> 
#include <stdio.h> 

int main() 
{ 
    int volatile a=10,b=12; 
    int i, sum = 0; 
    for (i = 0; i < 1000000000; i++) 
     sum += a % b; 
    printf("%d\n", sum); 
    return 0; 
} 

時間の実行：：9.07秒をここでの手法のいずれかを使用する2つのプログラム、両方が同じコンパイラ（GCC）と同じオプション（cc -O3 foo.c -lm）でコンパイルされ、同じハードウェア上で実行しましたがされています。

#include <math.h> 
#include <stdio.h> 

int main() 
{ 
    int volatile a=10,b=12; 
    int i, sum = 0; 
    for (i = 0; i < 1000000000; i++) 
     sum += (int)fmod(a, b); 
    printf("%d\n", sum); 
    return 0; 
} 

実行時間：8.04秒

Answer 3

fmodは、選択したアーキテクチャの整数除算よりも少し速いかもしれません。

注しかしnは、コンパイル時に知られている非ゼロ値を有する場合、matrix[i] % n整数モジュラスおよび浮動小数点モジュラスのいずれよりもはるかに高速でなければならない小さな調整、との乗算としてコンパイルされること。

もう1つ興味深い違いは、n == 0とINT_MIN % -1の動作です。整数モジュラス演算はオーバーフロー時に未定義の動作を呼び出し、多くの現在のアーキテクチャ上でプログラムが異常終了する結果になります。逆に、浮動小数点弾性率は、これらのコーナーケースを有していない、結果は、-Infinity、+InfinityあるNanmatrix[i]と-INT_MIN、すべてintの範囲と背面intに実装定義されている変換を超える値に応じて、通常はしません異常なプログラムの終了を引き起こします。これは、元のプログラマーがこの驚くべき解決方法を選択した理由です。