c++ - std::fabs() 优化不好？

Question

最近我正在使用一个应用程序，其代码类似于:

for (auto x = 0; x < width - 1 - left; ++x)
{
    // store / reset points
    temp = hPoint = 0;
    for(int channel = 0; channel < audioData.size(); channel++)
    {
        if (peakmode) /* fir rms of window size */
        {
            for (int z = 0; z < sizeFactor; z++)
            {
                temp += audioData[channel][x * sizeFactor + z + offset];
            }
            hPoint += temp / sizeFactor;
        }
        else /* highest sample in window */
        {
            for (int z = 0; z < sizeFactor; z++)
            {
                temp = audioData[channel][x * sizeFactor + z + offset];
                if (std::fabs(temp) > std::fabs(hPoint))
                hPoint = temp;
            }
        }
        .. some other code
    }
    ... some more code
}

这是在图形渲染循环中，调用速度约为 50-100 次/秒，多个 channel 中的缓冲区高达 192kHz。所以有很多数据在最里面的循环中运行，分析表明这是一个热点。

我想到可以将 float 转换为整数并删除符号位，然后仅使用临时变量将其转换回来。它看起来像这样:

if ((const float &&)(*((int *)&temp) & ~0x80000000) > (const float &&)(*((int *)&hPoint) & ~0x80000000))
    hPoint = temp;

这使渲染时间减少了 12 倍，同时仍产生相同的有效输出。请注意，audiodata 中的所有内容都经过预先清理，不包括 nans/infs/denormals，并且只有 [-1, 1] 的范围。

是否存在这种优化会给出错误结果的极端情况 - 或者，为什么标准库函数没有像这样实现？我认为这与处理非正常值有关？

e:浮点模型的布局符合ieee，sizeof(float) == sizeof(int) == 4

Answer 1

好吧，您将浮点模式设置为符合 IEEE 标准。通常，使用像 --fast-math 这样的开关编译器可以忽略 IEEE 极端情况，如 NaN、INF 和非规范化。如果编译器也使用内在函数，它可能会发出相同的代码。

顺便说一句，如果您将采用 IEEE 格式，则无需在比较之前将强制转换回 float 。 IEEE 格式很漂亮:对于 all 正有限值，a<b当且仅当 reinterpret_cast<int_type>(a) < reinterpret_cast<int_type>(b)