Я шукаю найшвидший спосіб отримати значення π як особисте завдання. Більш конкретно, я використовую способи, які не передбачають використання #defineконстант типу M_PIабо жорсткого кодування числа в.
Програма, наведена нижче, тестує різні способи мене знає. Встановлена вбудована версія в теорії є найшвидшим варіантом, хоча явно не є портативним. Я включив його як базову лінію для порівняння з іншими версіями. У моїх тестах, із вбудованими 4 * atan(1)версіями, версія є найшвидшою на GCC 4.2, оскільки вона автоматично згортає atan(1)константу. З -fno-builtinвказаними, atan2(0, -1)версія є найшвидшою.
Ось основна програма тестування ( pitimes.c):
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define ITERS 10000000
#define TESTWITH(x) { \
diff = 0.0; \
time1 = clock(); \
for (i = 0; i < ITERS; ++i) \
diff += (x) - M_PI; \
time2 = clock(); \
printf("%s\t=> %e, time => %f\n", #x, diff, diffclock(time2, time1)); \
}
static inline double
diffclock(clock_t time1, clock_t time0)
{
return (double) (time1 - time0) / CLOCKS_PER_SEC;
}
int
main()
{
int i;
clock_t time1, time2;
double diff;
/* Warmup. The atan2 case catches GCC's atan folding (which would
* optimise the ``4 * atan(1) - M_PI'' to a no-op), if -fno-builtin
* is not used. */
TESTWITH(4 * atan(1))
TESTWITH(4 * atan2(1, 1))
#if defined(__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__amd64__))
extern double fldpi();
TESTWITH(fldpi())
#endif
/* Actual tests start here. */
TESTWITH(atan2(0, -1))
TESTWITH(acos(-1))
TESTWITH(2 * asin(1))
TESTWITH(4 * atan2(1, 1))
TESTWITH(4 * atan(1))
return 0;
}І вбудований матеріал ( fldpi.c), який буде працювати лише для систем x86 та x64:
double
fldpi()
{
double pi;
asm("fldpi" : "=t" (pi));
return pi;
}І сценарій збірки, який будує всі конфігурації, які я тестую ( build.sh):
#!/bin/sh
gcc -O3 -Wall -c -m32 -o fldpi-32.o fldpi.c
gcc -O3 -Wall -c -m64 -o fldpi-64.o fldpi.c
gcc -O3 -Wall -ffast-math -m32 -o pitimes1-32 pitimes.c fldpi-32.o
gcc -O3 -Wall -m32 -o pitimes2-32 pitimes.c fldpi-32.o -lm
gcc -O3 -Wall -fno-builtin -m32 -o pitimes3-32 pitimes.c fldpi-32.o -lm
gcc -O3 -Wall -ffast-math -m64 -o pitimes1-64 pitimes.c fldpi-64.o -lm
gcc -O3 -Wall -m64 -o pitimes2-64 pitimes.c fldpi-64.o -lm
gcc -O3 -Wall -fno-builtin -m64 -o pitimes3-64 pitimes.c fldpi-64.o -lm
Окрім тестування між різними прапорами компілятора (я порівнював 32-бітовий із 64-бітовим також через те, що оптимізації відрізняються), я також намагався змінювати порядок тестів навколо. Але все-таки atan2(0, -1)версія все одно виходить на вершину щоразу.
