为什么math.Pow性能比位移位差?
在 Exercism 网站上解决这个练习时,我使用了标准的 math.Pow 包函数来获得 2 的提升幂。
return uint64(math.Pow(2, float64(n-1)))
在查看了社区解决方案后,我找到了一个使用位移实现相同功能的解决方案:
return uint64(1 << uint(n-1)), nil
让我感到惊讶的是,两者之间存在很大的性能差异:
位移
math-pow
我认为 Go 编译器会识别出 math.Pow 使用常数 2 作为基础,并且只使用位移位,而我没有明确这样做。我能看到的唯一其他区别是 float64 和 math.Pow 对浮点数而不是整数的转换。
为什么编译器不优化功率运算来实现类似于位移的性能?
回答
首先,请注意这uint64(1) << (n-1)是uint64(1 << uint(n-1))您问题中出现的表达式的更好版本。表达式1<<n是 an int,因此有效的移位值介于 0 和 30 或 62 之间,具体取决于 int 的大小。uint64(1) << n允许n在 0 到 63 之间。
一般来说,您建议的优化是不正确的。编译器必须能够推断出n在特定范围内。
看这个例子(在操场上)
package main
import (
"fmt"
"math"
)
func main() {
n := 65
fmt.Println(uint64(math.Pow(2, float64(n-1))))
fmt.Println(uint64(1) << uint(n-1))
}
输出表明这两种方法是不同的:
9223372036854775808
0