Форсирование двойного абсолютного значения в C++

Question

Я профилирование моего кода и оптимизированное вся, что мог, спустившись к функции, которая выглядит примерно так:

double func(double a, double b, double c, double d, int i){ 
    if(i > 10 && a > b || i < 11 && a < b) 
     return abs(a-b)/c; 
    else 
     return d/c; 
} 

Это называется миллионы раз во время пробега программа и профилировщик показывает мне, что ~ 80% времени тратится на вызов abs().

1. я заменил abs() с fabs() и он дал около 10% скорость вверх, не имеет большого смысла для меня, как я слышал несколько раз, что они идентичны для чисел с плавающей точкой и abs() должны использоваться всегда. Это неверно, или я чего-то не хватает?

2. Что было бы самым быстрым способом оценить абсолютное значение для двойника, которое могло бы еще улучшить производительность?

Если это важно, я использую g++ на linux X86_64.

Answer 1

Выполняйте все 3 вычисления. Вставьте результат в массив из 3 элементов. Используйте не ветвящуюся арифметику, чтобы найти правильный индекс массива. Верните этот результат.

Т.е.,

bool icheck = i > 10; 
bool zero = icheck & (a > b); 
bool one = !icheck & (b > a); 
bool two = !zero & !one; 
int idx = one | (two << 1); 
return val[idx]; 

Где val держит результат трех вычислений. Важное значение имеет использование & вместо &&.

Это устраняет проблемы с прогнозированием ветвления. Наконец, убедитесь, что код цикла может видеть реализацию, поэтому служебные данные вызова могут быть устранены.

Answer 2

Вы пробовали разворачивая если так:

double func(double a, double b, double c, double d, int i){ 
    if(i > 10 && a > b) 
     return (a-b)/c; 
    if (i < 11 && a < b) 
     return (b-a)/c; 
    return d/c; 
} 

Answer 3

Я хотел бы посмотреть на собрании производится путем вызова FABS(). Это может быть накладные расходы на вызов функции. Если это так, замените его на встроенное решение. Если это действительно проверка правильности абсолютного значения, попробуйте побитовое и (&) с битовой маской, которая равна 1 везде, кроме знакового бита. Я сомневаюсь, что это было бы дешевле, чем то, что создает fabs().

Answer 4

Интересный вопрос.

double func(double a, double b, double c, double d, int i){ 
    if(i > 10 && a > b || i < 11 && a < b) 
     return abs(a-b)/c; 
    else 
     return d/c; 
} 

Первые мысли, что:

• , где это "инлайн" Классификатор?
• есть много возможностей для неверного предсказания отрасли, и
• много коротких замыканий булевых оценок.

Я собираюсь предположить, что он никогда не равен b - мой инстинкт кишки заключается в том, что существует 50% вероятность, что это верно для вашего набора данных, и это позволяет некоторые интересные оптимизации. Если это неправда, то мне нечего подсказать, что Якка еще нет.

double amb = a - b; 
bool altb = a < b; // or signbit(amb) if it proves faster for you 
double abs_amb = (1 - (altb << 1)) * amb; 
bool use_amb = i > 10 != altb; 
return (use_amb * abs_amb + !use_amb * d)/c; 

Одна из целей я учитывала при структурировании работы была разрешить некоторый параллелизм в трубопроводе выполнения CPU; это можно проиллюстрировать следующим образом:

amb altb i > 10 
    \/ \ /
    abs_amb use_amb 
     \/ \ 
use_amb*abs_amb !use_amb*d 
      \ /
       + /c