与其他输入相比，达到 65535 时的性能大幅提升答案

【问题标题】：Performance when reaching 65535 jumps wildly compared to other input与其他输入相比，达到 65535 时的性能大幅提升
【发布时间】：2018-05-13 09:00:23
【问题描述】：

下面是一些代码，用于根据输入获取下一个素数。我也在测量完成操作需要多长时间（以纳秒为单位）。

我在 Visual Studio 2017（社区版）中使用 C++。我输入的一些数字的结果从小数字（1-100）的 300 纳秒到 800 纳秒（1,000,000,000 和更高）。但是，如果我输入 65535，我会得到 97767 纳秒。但是当我输入 65533 时，它是 438 纳秒，当我输入 65539 时，它是 487 纳秒。

我的问题是：为什么 65535 需要更长的时间来计算，但对于高于或低于它的其他数字，它明显更低？

#include "stdafx.h"
#include <string>
#include <iostream>
#include <chrono>

bool isPrime(int num)
{
    int divisor = 3;
    while (divisor != INT_MAX)
    {
        if (divisor % 2 == 0)
        {
            divisor++;
        }
        if (num % divisor == 0)
        {
            return true;
        }
        divisor += 2;
    }
    return false;
}
int findNextPrime(int num) 
{
    while (num != INT_MAX) 
    {
        if (num % 2 == 0) 
        {
            num++;
        }
        else 
        {
            num += 2;
        }

        if (isPrime(num))
        {
            return num;
        }
        else
        {
            num++;
        }
    }

    return -1;
}

int main()
{
    int candidatePrime;
    std::string str;
    std::cin >> candidatePrime;
    const auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    const int nextPrime = findNextPrime(candidatePrime);
    const auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << nextPrime << std::endl;
    std::cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(end - start).count()
        << " nanoseconds" << std::endl;
    std::cin >> str;
    return 0;
}

【问题讨论】：

首先，确保您正在计时优化构建。其次，使用分析器查看时间花费在何处以及如何花费。

标签： c++ performance

【解决方案1】：

首先，您的bool isPrime(int num) 不检查数字是否为质数。以 25 为例。你应该首先尝试解决这个问题。也看看这里Determining if a number is prime

但要回答您的问题：当您输入 65533 时，您调用 is_prime 并使用 65535 可被 3 整除，因此您的 while (divisor != INT_MAX) 循环将只运行 1 次。

当您输入 65535 时，您使用 65537 调用 is_prime，这是一个质数，因此您的 while (divisor != INT_MAX) 循环将运行约 32767 次。

对于素数，您的函数需要更长的时间才能运行，这很正常。

【讨论】：