为什么添加一行计算会减少运行时间？答案

【问题标题】：Why would adding a line of computation decrease runtime?为什么添加一行计算会减少运行时间？
【发布时间】：2012-07-11 07:56:08
【问题描述】：

在测试我的related questions 之一的答案时，我写道：

public static long timeDouble(int iters) {
    long start = System.currentTimeMillis();
    for (; iters >=0; iters--) {
        double a = 1.2, b = 2.246, c = 4.4924, d = 8.98488, e = 17.969772;
        a = Math.sqrt(a);
        b = Math.cos(b);
        c = Math.sin(c);
        d = Math.tan(d);
        e = a + b - c * d / (e + 1);
        e = Math.pow(e, e);
    }
    return System.currentTimeMillis() - start;
}

此方法的平均运行时间为 414 毫秒（使用 1000000 次迭代）。但是，有些东西让我添加了这一行：

e = e + d - c * b / (a + 1);

紧接在e = Math.pow(e, e);之前加上这行，计算这个方法的时间平均下降到206毫秒（使用相同的测试条件）。

这是什么原因造成的？

【问题讨论】：

也许e 的值被该等式减小了，然后Math.pow(e, e) 将花费更少的时间来执行。
这可能是由于 Math.pow(e, e) 使用较少的处理器周期，可能是由于 e 更小。
上面的海报可能是正确的，但我一般会避开这种微基准测试，它有很多陷阱。 kdgregory.com/index.php?page=java.microBenchmark

标签： java

【解决方案1】：

循环中的值是常数，它们不依赖于iters。因此这些值始终是相同的。

    double a = 1.2, b = 2.246, c = 4.4924, d = 8.98488, e = 17.969772;
    a = Math.sqrt(a);
    b = Math.cos(b);
    c = Math.sin(c);
    d = Math.tan(d);
    e = a + b - c * d / (e + 1);
    e = Math.pow(e, e);

在第一个版本中，您将 e 计算为值 17.969772 ^ 17.969772。在第二个中，您计算 e 为值 0.69761863561124537 ^ 0.69761863561124537。这（根据您自己的证据）更容易计算。

【讨论】：