停止小数前的双除（低精度，快速除法；只得到“商”）答案

【问题标题】：Stop double division before decimals (low precision, fast division; getting only the 'quotient')停止小数前的双除（低精度，快速除法；只得到“商”）
【发布时间】：2017-02-01 13:28:36
【问题描述】：

基本上是一个与性能相关的问题：

我只想从双除法中得到整数商，例如，对于除法88.3/12.7 = 6.9527559055118110236220472440945，我只想得到“6”作为结果。一个可能的实现当然是：floor(x/y)，但在这里，首先完成了性能密集型双除法，然后 floor 丢弃了双除法所做的大部分“工作”。

所以基本上我想要一个双精度除法，它在计算所有这些小数点之前“停止”，只给我正确的除法整数结果，而不用舍入或截断初始双精度参数。有谁知道这个的优雅实现（我搜索了这个主题但没有找到太多）？

我能想象的另一个实现是： int(x*1000)/int(y*1000) 可以使用所需的“精度”而不是 1000。一个非常简单的实现也是简单地从 x 中减去 y，直到结果小于零。但是，是的，我想知道最好的方法是什么。

另外，简单地使用int(x)/int(y) 是不行的，因为它很容易导致错误的结果。

顺便说一句，我知道这可能又是这些“微优化”问题之一，它处理一个在新机器上并不重要的问题，但是，我仍然对这个主题有点好奇！ :-)

【问题讨论】：

整数和浮点除法时间相同。 32 位除法比 64 位除法快。如果分母足够有限，您可以使用查找表来获得倒数，那么乘法会快得多。
问题是你不能真的只做除法的“一部分”来获得非小数。至少我是这么认为的，因为我不擅长高等数学。除非您绝对想要代码，否则也许可以在 math.stackexchange.com 上询问如何仅获得除法的非小数部分？

标签： c++ performance division

【解决方案1】：

没有办法提前停止，使用整数除法可能会更慢。

例如，在 Skylake 上：

idiv r/m32 L: 26-27 T: 6
divsd xmm, xmm L: 13-14 T: 4

(source)

因此，双除法的速度是原来的两倍，并且吞吐量明显提高。那是在你考虑额外的乘法和额外的演员。

在较旧的 µarchs 上，32 位整数除法通常比双除法列出的延迟数更低，但它们变化更多（除法过去更串行），（对于浮点数）圆形除数更快然而对于整数除法，它的小结果更快。这种特性上的差异可以让它左右摇摆，这取决于你除以什么。

如您所见，在这种情况下，在没有考虑特定目标的情况下进行优化是很危险的，但我认为新机器比旧机器更有可能成为目标，这意味着双除法或多或少是您能做的最好的（除非适用其他优化）。除单精度浮点数本身更快，但会产生转换成本，如果将它们相加，实际上最终会损失 (5+10)。

【讨论】：

感谢您的好回答。作为比编程更接近数学/物理的人，我很惊讶整数除法比浮点/双除法要慢。
@kushy 准备更加惊讶：64 位整数除法通常（如在大多数 µarchs 中）需要多达 90 个周期。完全出乎意料。无论如何，我想这主要是一个焦点问题，我相对确定他们可以使 32 位整数除法至少与双除法一样快（我的意思是，要除的位数更少，有点。 . 取决于您查看的操作数。至少，它不需要慢两倍），但选择不这样做。