草庐IT

c++ - 整数乘法真的以与现代 CPU 上的加法相同的速度完成吗？

coder 2023-05-02 原文

我经常听到这样的说法，现代硬件上的乘法经过优化，实际上与加法的速度相同。这是真的吗？

我永远无法得到任何权威的确认。我自己的研究只是增加了问题。速度测试通常会显示让我感到困惑的数据。这是一个例子:

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>

unsigned int time1000() {
    timeval val;
    gettimeofday(&val, 0);
    val.tv_sec &= 0xffff;
    return val.tv_sec * 1000 + val.tv_usec / 1000;
}

int main() {
    unsigned int sum = 1, T = time1000();
    for (int i = 1; i < 100000000; i++) {
        sum += i + (i+1); sum++;
    }
    printf("%u %u\n", time1000() - T, sum);
    sum = 1;
    T = time1000();
    for (int i = 1; i < 100000000; i++) {
        sum += i * (i+1); sum++;
    }
    printf("%u %u\n", time1000() - T, sum);
}

上面的代码可以看出乘法更快:

clang++ benchmark.cpp -o benchmark
./benchmark
746 1974919423
708 3830355456

但是对于其他编译器、其他编译器参数、不同编写的内部循环，结果可能会有所不同，我什至无法得到一个近似值。

最佳答案

两个n位数的乘法实际上可以在 O(log n) 电路深度中完成，就像加法一样。

O(log n) 中的加法是通过将数字分成两半并(递归)将两部分相加 parallel 来完成的，其中上半部分求解 both “0-carry”和“1-carry”案例。添加下半部分后，检查进位，并使用其值在 0 进位和 1 进位情况之间进行选择。

O(log n) 深度的乘法也通过并行化完成，其中每个 3 个数字的总和都被减少为仅 2 个并行数字的总和，并且总和是以上述方式完成的。
我不会在这里解释它，但是您可以通过查找 "carry-lookahead" 和 "carry-save" 加法找到有关快速加法和乘法的阅读 Material 。

所以从理论上讲，由于电路显然本质上是并行的(与软件不同)，所以乘法会渐近变慢的唯一原因是前面的常数因子，而不是渐近复杂度。

关于c++ - 整数乘法真的以与现代 CPU 上的加法相同的速度完成吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/21819682/

amp43section1000emc++performancecpumultiplicationaddition

有关c++ - 整数乘法真的以与现代 CPU 上的加法相同的速度完成吗？的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

    我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

  2. ruby-on-rails - date_field_tag，如何设置默认日期？ [ rails 上的 ruby ] - 2

    我想设置一个默认日期，例如实际日期，我该如何设置？还有如何在组合框中设置默认值顺便问一下，date_field_tag和date_field之间有什么区别？ 最佳答案 试试这个:将默认日期作为第二个参数传递。youcorrectlysetthedefaultvalueofcomboboxasshowninyourquestion. 关于ruby-on-rails-date_field_tag，如何设置默认日期？[rails上的ruby]，我们在StackOverflow上找到一个类似的问

  3. ruby-on-rails - openshift 上的 rails 控制台 - 2

    我将我的Rails应用程序部署到OpenShift，它运行良好，但我无法在生产服务器上运行“Rails控制台”。它给了我这个错误。我该如何解决这个问题？我尝试更新ruby​​gems，但它也给出了权限被拒绝的错误，我也无法做到。railsc错误:Warning:You'reusingRubygems1.8.24withSpring.UpgradetoatleastRubygems2.1.0andrun`gempristine--all`forbetterstartupperformance./opt/rh/ruby193/root/usr/share/rubygems/rubygems

  4. ruby-on-rails - 相关表上的范围为 "WHERE ... LIKE" - 2

    我正在尝试从Postgresql表(table1)中获取数据，该表由另一个相关表(property)的字段(table2)过滤。在纯SQL中，我会这样编写查询:SELECT*FROMtable1JOINtable2USING(table2_id)WHEREtable2.propertyLIKE'query%'这工作正常:scope:my_scope,->(query){includes(:table2).where("table2.property":query)}但我真正需要的是使用LIKE运算符进行过滤，而不是严格相等。然而，这是行不通的:scope:my_scope,->(que

  5. ruby - 使用 `+=` 和 `send` 方法 - 2

    如何将send与+=一起使用？a=20;a.send"+=",10undefinedmethod`+='for20:Fixnuma=20;a+=10=>30 最佳答案 恐怕你不能。+=不是方法，而是语法糖。参见http://www.ruby-doc.org/docs/ProgrammingRuby/html/tut_expressions.html它说Incommonwithmanyotherlanguages,Rubyhasasyntacticshortcut:a=a+2maybewrittenasa+=2.你能做的最好的事情是:

  6. ruby - ruby 乘法语句中星号中断语法前的空格 - 2

    在添加一些空格以使代码更具可读性时(与上面的代码对齐)，我遇到了这个:classCdefx42endendm=C.new现在这将给出“错误数量的参数”:m.x*m.x这将给出“语法错误，意外的tSTAR，期待$end”:2/m.x*m.x这里的解析器到底发生了什么？我使用Ruby1.9.2和2.1.5进行了测试。 最佳答案 *用于运算符(42*42)和参数解包(myfun*[42,42])。当你这样做时:m.x*m.x2/m.x*m.xRuby将此解释为参数解包，而不是*运算符(即乘法)。如果您不熟悉它，参数解包(有时也称为“spl

  7. ruby - 如何计算 Liquid 中的变量 +1 - 2

    我对如何计算通过{%assignvar=0%}赋值的变量加一完全感到困惑。这应该是最简单的任务。到目前为止，这是我尝试过的:{%assignamount=0%}{%forvariantinproduct.variants%}{%assignamount=amount+1%}{%endfor%}Amount:{{amount}}结果总是0。也许我忽略了一些明显的东西。也许有更好的方法。我想要存档的只是获取运行的迭代次数。 最佳答案 因为{{incrementamount}}将输出您的变量值并且不会影响{%assign%}定义的变量，我

  8. ruby-on-rails - Ruby - 如何从 ruby​​ 上的 .pfx 文件中提取公钥、rsa 私钥和 CA key - 2

    我有一个.pfx格式的证书，我需要使用ruby​​提取公共(public)、私有(private)和CA证书。使用shell我可以这样做:#ExtractPublicKey(askforpassword)opensslpkcs12-infile.pfx-outfile_public.pem-clcerts-nokeys#ExtractCertificateAuthorityKey(askforpassword)opensslpkcs12-infile.pfx-outfile_ca.pem-cacerts-nokeys#ExtractPrivateKey(askforpassword)o

  9. ruby - 在 Ruby 中将整数格式化为固定长度的字符串 - 2

    有没有一种简单的方法可以将给定的整数格式化为具有固定长度和前导零的字符串？#convertnumberstostringsoffixedlength3[1,12,123,1234].map{|e|???}=>["001","012","123","234"]我找到了解决方案，但也许还有更聪明的方法。format('%03d',e)[-3..-1] 最佳答案 如何使用%1000而不是进行字符串操作来获取最后三位数字？[1,12,123,1234].map{|e|format('%03d',e%1000)}更新:根据theTinMan的

  10. ruby-on-rails - 在 Ruby on Rails 中发送响应之前如何等待多个异步操作完成？ - 2

    在我做的一些网络开发中，我有多个操作开始，比如对外部API的GET请求，我希望它们同时开始，因为一个不依赖另一个的结果。我希望事情能够在后台运行。我找到了concurrent-rubylibrary这似乎运作良好。通过将其混合到您创建的类中，该类的方法具有在后台线程上运行的异步版本。这导致我编写如下代码，其中FirstAsyncWorker和SecondAsyncWorker是我编写的类，我在其中混合了Concurrent::Async模块，并编写了一个名为“work”的方法来发送HTTP请求:defindexop1_result=FirstAsyncWorker.new.async.

随机推荐