在C编程中，如果表达式中的任何变量是nan，计算会变慢吗

Question

这完全是一个假设性问题。

在下面的代码中，我正在执行计算，它有一个变量 z ，作为分配“nan”的值。与正常的 z 值相比，主计算会更慢（如 z = 1.0）

float z = 0.0/0.0; // that means z is "nan"
float p = 50.0, q = 100.0, r = 150.0;
// main calculation Type 1
float c = ((x*100)+(y*100))/(x*100)+(y*100)+152*(p+q/r)+z;

这里是一个例子来展示正常z值的主要计算

float z = 1.0; // normal value for z
float p = 50.0, q = 100.0, r = 150.0;
// main calculation Type 2
float c = ((x*100)+(y*100))/(x*100)+(y*100)+152*(p+q/r)+z;

那么，哪一个更慢，Type 1 还是 Type 2？还是不会有时差？ 在单次计算中，可能看不到时间差异，但是，如果我们收集数百万个这样的方程，时间结果会如何变化？

任何类型的想法、逻辑或信息都将受到赞赏。

注意：目前我不关心变量'c'的结果值；

Answer 1

不会有任何区别。

在低级别，计算机只是分配值。不检查之前的内容。

计算的汇编代码必须相同。

如果您检查整个代码，则第一个程序必须较慢，因为您在其中进行了额外的计算。 (0.0/0.0)。

Answer 2

这取决于 CPU。没有 SSE 的旧 x86 英特尔芯片对 NAN 的处理非常糟糕（请参阅 http://www.cygnus-software.com/papers/x86andinfinity.html 了解 10 年前的分析。）但是，SSE2/3/4 没有遇到这个问题，我不相信 AMD 曾经做了。

如果你告诉你的编译器为了可能的兼容性而避免使用 SSE 指令，你很可能会在现代芯片上看到这个问题（但这肯定会减慢浮点数，不管 NaN 是什么，所以除非你必须这样做，否则不要这样做。）据我所知，这种兼容模式仍然是 x86 构建的 gcc 默认值。

我不知道 ARM 浮点单元；你必须测试。

我怀疑 NAN 已经不是十年前的问题了，但有足够多的人对那些时代的记忆模糊不清，这种偏见无疑会持续一段时间。

Answer 3

在某些 RISC 架构（例如 MIPS）上，浮点单元旨在尽可能快地处理常见情况。浮点单元在遇到 NaN 时会陷入陷阱，然后使用软件 IEEE 浮点仿真器处理剩余的计算。因此，在这样的架构上使用 NaN 进行计算会慢得多。 AFAIK 这不适用于 Intel x86 架构。

Answer 4

批判性思考确实让我挑战了我对 C 的理解。我认为最好的答案是进行实验。使用 time.h 保存每次计算前后的时钟时间并计算差值。

#include<stdio.h>   
#include<time.h> 
clock_t t1, t2;
float result;

t1 = clock();
//perform calculation1
t2 = clock();
printf("%f", result);

t1 = clock();
//perform calculation2
t2 = clock();
printf("%f", result);