c语言的类型转换有多慢【欢迎讨论】

weiweishuo · **发表于 :** 2013-03-08 20:53

下面的代码测试了int转换为float的开销：
代码里用到了一个【RUN--ENDRUN】宏，不要奇怪没见过，是我自己写的。

代码:

#include"../include/run.h"
void main(void){
    float b,b1,b2,b3,b4;
    int c,c1,c2,c3,c4;
        //RUN和ENDRUN之间的代码会重复执行100000000*9次，每执行一亿次，记录下执行时间，重复9次，取均值
    RUN(100000000,9)//【RUN--ENDRUN】是测试性能的宏，后面贴了源码
    /**b=(float)(exec_count);   
    b1=(float)(exec_count);
    b2=(float)(exec_count);
    b3=(float)(exec_count);
    b4=(float)(exec_count);*/
        c=exec_count;
    c1=exec_count;
    c2=exec_count;
    c3=exec_count;
    c4=exec_count;
    ENDRUN
}

gcc -o t t.c -std=c99
./t运行，输出：
332 325 326 326 326 326 325 326 327
average:326
以上是没有类型转换的性能评价，再把注释部分对调,看类型转换的情况下，输出：
723 710 712 711 709 712 713 710 711
average:712
---------------------------------------------
测试环境ubuntu12.1,gcc4.7,联想y470
---------------------------------------------

之所以做这样的测试，是在读《3D游戏编程大师》时候，看到作者说“这样....可以避免浮点数和整数之间的转换，因为作者不信任编译器"。
在下是新手，请大侠们说说上面的性能差距意味着什么，可以忽略吗？当然也欢迎指出测试代码的不严谨处，因为我对cache,编译优化之类不太懂。
附：run.h

代码:

#ifndef RUN_H
#define RUN_H
#include<sys/time.h>
#include<stdio.h>
struct timeval start,end;//global vars,remember not to use repeatly
int var_run_num,run_count,exec_count,timeCost,timeCost_total;//look up
#define RUN(exec_num,run_num)\
    timeCost_total=0;\
    var_run_num=run_num;\
    printf("run start-----------\nexec_strength:%d\n",exec_num);\
    for(run_count=0;run_count<run_num;run_count++){\
        gettimeofday(&start,NULL);\
        for(exec_count=0;exec_count<exec_num;exec_count++){
#define ENDRUN\
        }\
        gettimeofday(&end,NULL);\
        timeCost=(end.tv_sec-start.tv_sec)*1000+(end.tv_usec-start.tv_usec)/1000;\
        timeCost_total+=timeCost;\
        printf("%d  ",timeCost);\
    }\
    printf("\naverage:%d\nrun exit-------------\n",timeCost_total/var_run_num);   
#endif

eexpress · **发表于 :** 2013-03-08 22:35

尽量选择适合的数据类型。尽量少转换。其他不知了。

huangbster · **发表于 :** 2013-03-09 12:11

int和float在内存中储存的格式不一样，float存储格式使用的是IEEE标准，因此float和int这间的每次转换都要做一次浮点运算，效率可想而知。
例子1：
d=(int)a;//float转int
汇编：
flds 32(%esp)
fnstcw 30(%esp)
movzwl 30(%esp), %eax
movb $12, %ah
movw %ax, 28(%esp)
fldcw 28(%esp)
fistpl 40(%esp)
fldcw 30(%esp)

例子2：
b=(float)c;//int转float
汇编：
fildl 36(%esp)
fstps 44(%esp)

weiweishuo · **发表于 :** 2013-03-09 22:22

huangbster 写道:

int和float在内存中储存的格式不一样，float存储格式使用的是IEEE标准，因此float和int这间的每次转换都要做一次浮点运算，效率可想而知。
例子1：
d=(int)a;//float转int
汇编：
flds 32(%esp)
fnstcw 30(%esp)
movzwl 30(%esp), %eax
movb $12, %ah
movw %ax, 28(%esp)
fldcw 28(%esp)
fistpl 40(%esp)
fldcw 30(%esp)

例子2：
b=(float)c;//int转float
汇编：
fildl 36(%esp)
fstps 44(%esp)

恩，我想知道这样的开销意味着什么，算不算大呢？

cuihao · **发表于 :** 2013-03-09 22:34

意味着什么？看你是写什么、怎么写了。

sanz · **发表于 :** 2013-03-11 10:27

这也算“新手论坛”？ :em20

huangbster · **发表于 :** 2013-03-11 11:13

weiweishuo 写道:

huangbster 写道:

int和float在内存中储存的格式不一样，float存储格式使用的是IEEE标准，因此float和int这间的每次转换都要做一次浮点运算，效率可想而知。
例子1：
d=(int)a;//float转int
汇编：
flds 32(%esp)
fnstcw 30(%esp)
movzwl 30(%esp), %eax
movb $12, %ah
movw %ax, 28(%esp)
fldcw 28(%esp)
fistpl 40(%esp)
fldcw 30(%esp)

例子2：
b=(float)c;//int转float
汇编：
fildl 36(%esp)
fstps 44(%esp)

恩，我想知道这样的开销意味着什么，算不算大呢？

意味着如果选择的类型不对，那么程序就要频繁做类型转换，程序的效率就会降低。为此，如果想程序高效，那么应该尽量减少类型转换。

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