Должны ли кэшироваться тригонометрические функции?

Question

Насколько обширны такие функции, как Math.sin(), Math.cos() и т. Д.? Компилятор оптимизирует код, если вы вызываете метод с теми же аргументами несколько раз подряд? Если нет, то на сколько вызовов этих методов вы должны начать кэширование результата в переменной?

Answer 1

Тригонометрические функции обычно реализуются как разложения Тейлора. Они быстры. Вы можете написать свой собственный и сравнить.

public class Main{ 
    private static double factorial(double n) { 
     if (n <= 1) // base case 
      return 1; 
     else 
      return n * factorial(n - 1); 
    } 
    private static double sin(int n) { 
     int PRECISION = 10; 
     double rad = n*1./180.*Math.PI; 
     double sum = rad; 
     for (int i = 1; i <= PRECISION; i++) { 
      if (i % 2 == 0) 
       sum += Math.pow(rad, 2*i+1)/factorial(2 * i + 1); 
      else 
       sum -= Math.pow(rad, 2*i+1)/factorial(2 * i + 1); 
     } 
     return sum; 
    } 

    public static void main(String []args){ 
     System.out.println(sin(180)); 
     System.out.println(Math.sin(Math.PI)); 

     System.out.println(sin(90)); 
     System.out.println(Math.sin(Math.PI/2)); 

     System.out.println(sin(200)); 
     System.out.println(Math.sin(200*2*Math.PI/360)); 
    } 
} 

Конечно, вы можете кэшировать значения, но эти методы, вероятно, будут уже оптимизированы.

Answer 2

Как и во всех вопросах производительности, вы должны написать тест и узнать сами, поскольку ответ будет зависеть от вашего JVM, ОС и оборудования. Вероятно, можно с уверенностью сказать, что Math.sin/cos займет несколько сотен наносекунд на современном ПК и серверном оборудовании - больше, чем что-то загружает из основной памяти, поэтому лучше всего максимизировать производительность - это кешировать, когда это возможно. Но всегда измеряйте до и после внесения изменений.