求平方运算提速

只看该作者 · 2024-1-29 14:52

一些偏软件的工程师往往会写成这样：

a=pow(a, 2.0);

也许这样兼容性更好，可以处理的数据类型更多，但对于嵌入式来说，效率更为重要。

轩哥曾经排查过一个代码就是如此，这里的pow()函数执行速度慢不说，调用这个函数将会产生2K多的代码，直接导致Flash所剩无几。

对于定点运算，可以改为：

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a=a*a;

在有内置硬件乘法器的单片机中(如STM32)，乘法运算比求平方运算快得多，因为浮点数的求平方是通过调用子程序来实现的，而自带硬件乘法器的单片机中，乘法运算只需2个时钟周期就可以完成。即使是在没有内置硬件乘法器的单片机中，乘法运算的子程序也要比平方运算的子程序代码短，执行速度快。

如果是求3次方，如：

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a=pow(a，3.0);

更改为：

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a=a*a*a；

效率的提升会非常明显。

1万 · 2024-2-1 10:09

从单片机执行角度上是如何解释的呢

只看该作者 · 2024-2-1 11:35

现在的单片机支持直接进行平方运算吗

只看该作者 · 2024-2-1 12:11

这个只是针对单片机来说需要提高效率上位机并不需要这样做吧

只看该作者 · 2024-2-1 12:44

如果把立方运算拆成两个乘法运算会提高效率吗

只看该作者 · 2024-2-1 20:50

pow函数体内部是什么代码这个可以从哪里看到呢

只看该作者 · 2024-2-1 21:22

对这两种不同方式的效率有没有进行实测啊

只看该作者 · 2024-2-2 12:36

这和是不是“偏软”没啥关系吧？纯粹是看开发者是否了解编译器及开发环境了。
从设计角度来说,pow是个通用函数，它要能处理各种复杂情况，比如：它要能求根，要能支持浮点数等等。这注定了它不会是多数情况下的性能最优解。
对于一般做平方/立方的场合，我还没见过哪个人用pow函数的...
因为这种场景太过特殊又太过常见。其中的优化空间非常大，比如：如果你的参数是常量，那编译器完全可以直接给出结果。再比如，如果计算上下文中有可以做约分的地方。那么，编译器很有可能也会自动做了这类数学优化。更有一些场景，通过手工量化，完全可以把参数变成2的整数次方，进而把乘法变成移位。甚至编译器还会用地址运算优化乘法...