忽略休息的有效划分方法

Question

我发现有两种方法可以从c ++中的除法中获取整数

问题是哪种方法更有效（更快）

第一种方法：

Quotient = value1 / value2;  // normal division haveing splitted number

floor(Quotient);             // rounding the number down to the first integer

第二种方法：

Rest = value1 % value2;             // getting the Rest with modulus % operator

Quotient = (value1-Rest) / value2;  // substracting the Rest so the division will match

还请演示如何找出哪种方法更快

Answer 1

如果您正在处理整数，那么通常的方法就是

Quotient = value1 / value2;

这样。结果已经是一个整数了。无需使用floor(Quotient);语句。反正也没有什么效果。如果需要，您可能需要使用Quotient = Floor(Quotient);。

如果您有浮点数，那么第二种方法根本不起作用，因为 % 仅为整数定义。但是从实数相除得到整数是什么意思呢？ 8.5 除以 3.2 会得到什么整数？问这个问题有意义吗？

附带说明一下，您所说的“休息”通常称为“提醒”。剩余。

Answer 2

使用此程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#ifdef DIV_BY_DIV
#define DIV(a, b) ((a) / (b))
#else
#define DIV(a, b) (((a) - ((a) % (b))) / (b))
#endif

#ifndef ITERS
#define ITERS 1000
#endif

int main()
{
    int i, a, b;

    srand(time(NULL));
    a = rand();
    b = rand();

    for (i = 0; i < ITERS; i++)
        a = DIV(a, b);

    return 0;
}

您可以计时执行

mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=1000000 -DDIV_BY_DIV 1.c && time ./a.out 

real    0m0.010s
user    0m0.012s
sys     0m0.000s
mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=1000000 1.c && time ./a.out 

real    0m0.019s
user    0m0.020s
sys     0m0.000s

或者查看汇编输出：

mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=1000000 -DDIV_BY_DIV 1.c -S; mv 1.s 1_div.s 
mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=1000000 1.c -S; mv 1.s 1_modulus.s 
mihai@keldon:/tmp$ diff 1_div.s 1_modulus.s 
24a25,32
>   movl    %edx, %eax
>   movl    24(%esp), %edx
>   movl    %edx, %ecx
>   subl    %eax, %ecx
>   movl    %ecx, %eax
>   movl    %eax, %edx
>   sarl    $31, %edx
>   idivl   20(%esp)

如您所见，仅执行除法更快。

编辑以修复代码、格式和错误差异中的错误。

更多编辑（解释程序集差异）：在第二种情况下，当首先进行模数时​​，程序集显示需要两个 idivl 操作：一个用于获取 % 和一个用于实际划分的。上面的差异显示了减法和第二次除法，因为第一个在两个代码中完全相同。

编辑：更多相关的计时信息：

mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=42000000 -DDIV_BY_DIV 1.c && time ./a.out 

real    0m0.384s
user    0m0.360s
sys     0m0.004s
mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=42000000 1.c && time ./a.out 

real    0m0.706s
user    0m0.696s
sys     0m0.004s

希望有帮助。

编辑：使用 -O0 和不使用 -O0 的程序集之间的差异。

mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=1000000 1.c -S -O0; mv 1.s O0.s
mihai@keldon:/tmp$ gcc -Wall -Wextra -DITERS=1000000 1.c -S; mv 1.s noO.s
mihai@keldon:/tmp$ diff noO.s O0.s 

由于gcc的默认优化级别是O0（参见本文解释了 gcc 中的优化级别）结果是预期的。

编辑：如果您按照注释之一使用 -O3 进行编译，您将获得相同的程序集，在该优化级别，两种替代方案是相同的。