运算速度

Question

我正在编写一个游戏，在渲染代码中进行速度计算非常重要。

如何获取某些操作的速度？

例如，如何知道乘法是否比 sqrt 等更快？或者我必须进行测试并计算时间。

编程语言是c++，谢谢。

Answer 1

这种微观优化只会浪费你的时间以获得最小的收益。

使用分析器，并从分析器告诉您游戏花费大部分时间的地方开始改进您自己的算法和代码。

请注意，在某些情况下，您可能必须彻底修改整个软件 - 或其中的主要部分 - 才能实现更有效的设计。在这种情况下，分析器结果可能会误导没有经验的人。例如，与一劳永逸地缓存其结果相比，优化复杂的计算可能会获得最小的增益。

另请参阅这个有点相关的线程。

Answer 2

确定特定操作的速度通常称为分析。分析操作的最佳解决方案是使用分析器。 Visual Studio 有一个很好的分析器。 Linux 有 gprof 。如果您的编译器没有分析器，并且您经常对代码进行分析，那么购买具有分析器的编译器可能是值得的。

如果您必须在不使用专业分析器的情况下完成任务，那么您通常可以通过将自己的分析器嵌入到您的程序中

查看以获取某些分析器的代码。

Answer 3

最好的选择是使用 AQTime 等工具并进行分析运行。然后你就会知道该把时间花在哪里优化。但过早地或基于猜测工作可能不会给你带来太多好处，只会使你的代码复杂化或破坏某些东西。最好的办法是，如果可以的话，将任何浮点计算（尤其是 sin、cos 等）和 sqrt 从任何循环中取出。

我曾经有过这样的事情：

for i = 0 to nc
  for j = 0 to nc
      aij = sqrt(a[i]*b[j])

它计算 nc*nc 平方根。但由于 sqrt(a*b) 等于 sqrt(a)*sqrt(b)，因此您可以预先计算所有 a 和 b 的平方根，这样循环就变成如下所示。因此，您得到的是 2*nc 平方根，而不是 nc*nc 平方根。

for i = 0 to nc
  for j = 0 to nc
      aij = asqrt[i]*bsqrt[j]

Answer 4

您提出的问题很大程度上取决于您在硬件级别开发的平台。不仅不同的芯片组（Intel / AMD）之间会存在差异，而且平台上也会存在差异（我怀疑 iPhone 没有那么多指令来更快地完成某些事情）。

您在问题中声明您正在谈论“渲染代码”。如果您谈论的是实际在 GPU（着色器代码）而不是 CPU 上运行的代码，则规则会发生巨大变化。

正如@thkala 所说，在你开始之前我真的不会担心这个。我发现它不仅更容易，而且更快地以首先有效的方式编码，然后（仅当需要改进时）重写在分析代码时速度较慢的部分。与尝试仅使用特定函数相比，更好的算法通常会提供更好的性能。

在我们为 iPhone 开发的游戏中，我唯一记住的是大型数学运算 (sqrt) 很慢（不是基本数学），而每帧运行的 for 循环可以很快吃掉CPU。记住这一点，我们几乎不需要优化任何代码 - 因为无论如何它都以 60fps 运行 - 所以我很高兴我一开始就没有担心它。